2010上海世博會給廣大的參觀者帶來了很多新科技的體驗,有亞克力桿、噴霧降溫、觸摸屏、LED發(fā)光二極管等,請通過閱讀以下材料并回答相應(yīng)的問題.
(1)2010上海世博會英國館是由6萬根透明亞克力桿組成--這些桿的頂端都帶有一個細小的彩色光源.白天,亞克力桿會將室外的光線導入來提供內(nèi)部照明,從而營造出敞亮的空間感,到了晚上頂端的光源又使整個展館散發(fā)出璀璨迷人的光影.如圖1所示.請簡述亞克力桿如何將光線從外界傳導到館內(nèi);
(2)2010上海世博會期間,氣溫較高的世博園區(qū)內(nèi)許多區(qū)域都安裝了噴霧降溫裝置,噴霧裝置采用物理的方式,以水為原料,利用高壓,將其以較高的速度輸送到噴嘴,撞擊噴嘴中的撞針后形成直徑4微米左右的霧滴.請簡述噴霧降溫的原理;
(3)電阻式觸摸屏將矩形區(qū)域中觸摸點(X,Y)的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X坐標和Y坐標的電壓.電阻式觸摸屏有兩層電阻,當未在觸摸屏上施力時,兩層電阻不接觸.當有物體在觸摸屏表面施以一定的壓力時,上層電阻與下層電阻發(fā)生接觸,該結(jié)構(gòu)可以等效為如圖2(a)所示的電路.此時在Y+、Y-之間加驅(qū)動電壓,測量X+電壓,如圖2(b)所示;然后在X+、X-之間加驅(qū)動電壓,測量Y+電壓,如圖2(c)所示.利用兩次測得的電壓值可獲得接觸點的坐標.
現(xiàn)在有一塊長10厘米,寬6厘米的手機觸摸屏,以其中心為原點建立坐標軸,則觸點坐標X方向的范圍是[-3厘米,3厘米],Y方向的范圍是[-5厘米,5厘米].觸摸屏的驅(qū)動電壓為5伏.一位同學用筆按在屏上某點,當Y+電極施加驅(qū)動電壓時,測得X+電極的電壓為3.2伏;當X+電極施加驅(qū)動電壓時,測得Y+電極的電壓為1.5伏.請通過計算判斷筆按在觸摸屏上位置的坐標.
(4)2010年上海世博會大量使用LED發(fā)光二極管.小明設(shè)計了一個研究LED發(fā)光二極管特性的實驗,他采用滑動變阻器改變阻值的方法,用電壓表和電流表測LED發(fā)光二極管兩端的電壓U
D和通過它的電流I,得到一組數(shù)據(jù)記錄,如下表中所示:
UD/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 13.0 | 15.8 | 24.0 | 28.2 | 37.0 |
請回答下列問題:
①數(shù)據(jù)表中有一電壓表的數(shù)據(jù)空白,根據(jù)圖3電壓表的示數(shù)完成填寫空白;
②用筆畫線表示導線,在下圖4中連接實驗器材畫出小明實驗的實物圖;
③在I-U圖5上用描點法畫出LED發(fā)光二極管的伏安特性曲線;
④已知該LED發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.5伏,現(xiàn)用5伏穩(wěn)壓電源供電,需要串聯(lián)一個電阻R才能使二極管工作在最佳狀態(tài),試在I-U圖上畫出R的圖線.