(2004?江蘇)某同學(xué)對(duì)黑箱(見圖1)中一個(gè)電學(xué)元件的伏安特性進(jìn)行研究.通過正確測量,他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓U
ab(U
ab=U
a-U
b)與流過它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律
①當(dāng)-15V<U
ab<0V時(shí),I近似為零.②當(dāng)U
ab≥0時(shí),U
ab和I的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:
編號(hào) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Uab/V |
0.000 |
0.245 |
0.480 |
0.650 |
0.705 |
0.725 |
0.745 |
I/mA |
0.00 |
0.15 |
0.25 |
0.60 |
1.70 |
4.25 |
7.50 |
(1)在圖2中畫出U
ab≥0時(shí)該元件的伏安特性曲線.(可用鉛筆作圖)
(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),該元件具有的特性是
單向?qū)щ娦?/div>
單向?qū)щ娦?/div>.
(3)若將此黑箱接入圖3電路中,并在該電路的cd兩端輸人如圖4(甲)所示的方波電壓信號(hào)Ucd.請(qǐng)?jiān)趫D4(乙)中定性畫出負(fù)載電阻RL上的電壓信號(hào)uef的波形.
分析:(1)由表中數(shù)據(jù)可以用描點(diǎn)法作出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),再由平滑的曲線將各點(diǎn)相連;
(2)分析圖象中電壓及電流的變化,可得出該元件的導(dǎo)電性能;
(3)根據(jù)該元件的導(dǎo)電性能,利用電路知識(shí)可得出輸出端的波形圖.
解答:解:(1)利用描點(diǎn)法,將各點(diǎn)坐標(biāo)在圖中描出,用平滑的曲線連接,答案如圖所示;
(2)由圖可知,當(dāng)a端電勢(shì)小于b端時(shí),元件中電流幾乎為零,而反過來后,電流較大,故說明該元件具有單向?qū)щ娦裕?br />(3)若將該元件放入黑箱中,因?yàn)榫哂袉蜗驅(qū)щ娦,則電壓正向時(shí),有電流通過,此時(shí)輸出端輸出恒定電壓,而電壓反向時(shí),無電流通過,輸出端電壓為零;
故如圖所示;
故答案為:(1)如下圖; (2)單向?qū)щ娦裕唬?)如下圖;
點(diǎn)評(píng):本題為探究性實(shí)驗(yàn),此類實(shí)驗(yàn)要注意分析實(shí)驗(yàn)中的原理和要求,只有明確了實(shí)驗(yàn)原理才能準(zhǔn)確分析判斷;此類實(shí)驗(yàn)近些年有增多的趨勢(shì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2004?江蘇模擬)如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m,帶負(fù)電且電量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑,設(shè)q遠(yuǎn)小于Q,已知AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為
,求
(1)小球從A到B過程中電場力做的功.
(2)A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差.
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(2004?江蘇)電場中某區(qū)域的電場線分布如圖所示,A、B為電場中的兩點(diǎn),若以E
A、E
B分別表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度,θ
A、θ
B分別表示A、B兩點(diǎn)的電勢(shì),則以下判斷正確的是( 。
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(2004?江蘇)如圖所示,U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中,磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,導(dǎo)線MN和PQ足夠長,間距為0.5m,橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r=1.0Ω,接在NQ間的電阻R=4.OΩ,電壓表為理想電表,其余電阻不計(jì).若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦.
(1)通過電阻R的電流方向如何?
(2)電壓表的示數(shù)為多少?
(3)若某一時(shí)刻撤去水平外力,則從該時(shí)刻起,在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)1.0m的過程中,通過導(dǎo)體棒的電荷量為多少?
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