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(2010?福建模拟)(1)在探究单摆运动规律的实验中,小明做了如下实验:用游标卡尺测得小球的直径为
19.95
19.95
 mm(如
图1).多次改变单摆悬线长,正确操作后测得多组x(悬点到球下端的距离)、T(单摆振动周期)的数据,
并作出如图2所示的T2-x的图象,则图线与横轴的截距b表示
摆球的半径
摆球的半径

(2)二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性.某实验兴趣小基对一只晶体二极管的伏安特性曲线如图3进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50mA.
①该二极管外壳的标识模糊了,同学们用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左
端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较大,由此可判断
 (填“左”或“右”)端为二极管的正极
②如图是厂家提供的该种二极管正向导通时的伏安特性曲线,同学们为了验证该特性曲线,他们选择以下部分
器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计);
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约50KΩ);  
D.电压表(量程3V、内阻约20KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻忽略不计);
F.电流表(量程50mA、内阻忽略不计);
G.待测二极管;
H.导线、开关等.
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用
D
D
,电流表应选用
F
F
.(填序号字母)
③请在如图4虚线框内画出测量的实验电路原理图.
④为了更好地保护二极管,某同学对实验电路进行了改进:将一只电阻串联在二极管的支路上,则该电阻阻值至少应为
10
10
Ω.
分析:(1)20分度的游标卡尺每一分度表示的长度为0.05mm.由主尺读出整米数,由游标尺读出毫米的小数部分.
(2)①多用电表测电阻电流的流向是“红进黑出”,二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正极流入,电阻比较小,当从二极管的负极流入,电阻非常大.
②描绘该二极管的伏安特性曲线,应该用平滑曲线.选器材注意安全,精确.
③描绘该二极管的伏安特性曲线,电压电流要从0测起,所以滑动变阻器应该用分压式;从表格中数据看,开始一段时间内二极管的电阻较大,“大内偏大”,电流表应该用内接法.
④为了更好地保护二极管,用过二极管的电流不能超过50mA,即电压不能超过2.5V,而加在两端的电压最大可达3V,需串联一电阻起分压作用.
解答:解:(1)由图1所示是20分度的游标卡尺,游标每一分度表示的长度为0.05mm.主尺读数为19mm,游标尺示数为19×0.05mm=0.95mm,游标卡尺示数为13mm+0.55mm=19.95mm.
根据单摆的周期公式:T=2π
L
g
得:T2=
4π2
g
?L
,图2 中的直线不过原点,是由于“正确操作后测得多组x(悬点到球下端的距离)”,即摆长L中是小球的直径,而不是半径!所以b应该是小球的半径;
(2)①用电表测电阻电流的流向是“红进黑出”,当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较大,说明电阻非常小,说明黑表笔接二极管的正极,所以右端为正极,左端为负极.
②二极管的伏安特性曲线如图.从精确的角度出发,电源电压为3V,所以电压表量程选3V的,所测最大电流为50mA,所以电流表量程选50mA.
③电路图如右图.
④为了更好地保护二极管,用过二极管的电流不能超过50mA,即电压不能超过2.5V,而加在两端的电压最大可达3V,电流表内阻忽略不计,所以R=
3-2.5
0.05
Ω=10
Ω.
故本题答案:(1)左,(2)如图,D,F,(3)如图,(4)10.
点评:解决本题关键:1、知道多用电表电流的流向及二极管的特性.2、如何选取电流表的内外接法和滑动变阻器的分压限流接法.
练习册系列答案
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