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(1)为了探究半导体热敏电阻的阻值RT与热力学温度T的关系,某同学设计了如图1所示的电路.图中RT是热敏电阻,R1是电阻箱,R2R3是定值电阻是滑动变阻器,精英家教网 是零刻度在正中央的电压表,S是开关,E是电池.
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(1)在图2中将实物图按电路原理图连线;
(2)闭合开关S,调节电阻箱R1,使电压表的示数为零,记下此时R1的阻值和热敏电阻的温度T.则在温度T时,热敏电阻的阻值RT=
 

(3)改变热敏电阻的温度,测量相应的电阻值,得到多组数据.该同学查阅资料发现,在一定温度范围内,热敏电阻的阻值RT与该电阻的热力学温度T之间满足关系RT=Ae 
BT
,式中A,B为常数.
利用实验得到的数据,该同学作出了如图3所示的图线,证明了以上关系式成立,并求出了常数A、B.该同学所作图线是以
 
为纵轴.
分析:要测出多组实验数据因此滑动变阻器应该采用分压接法,按电流流动的方向按顺序连接实物图.
电压表的示数为零,说明RT和R1两端电压相等,根据串并联的知识求解在温度T时,热敏电阻的阻值RT
根据函数图象和物理关系等式求解纵轴的物理量.
解答:解:(1)按电流流动的方向按顺序连接实物图:
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(2)电压表的示数为零,说明RT和R1两端电压相等,此时R1的阻值和热敏电阻的温度T.
根据串并联的知识得:
RT:R1=R2:R3
所以RT=
R3
R1R2

(3)热敏电阻的阻值RT与该电阻的热力学温度T之间满足关系RT=Ae 
B
T

所以ln
RT
A
=
B
T

lnRT-lnA=
B
T

lnRT=
B
T
+lnA
该同学作出了如图3所示的倾斜图线,以
1
T
为横轴,所以所作图线是以lnRT为纵轴.
故答案为:(1)如图
(2)
R3
R1R2

(3)lnRT
点评:本题关键要理解实验的原理,知道电压表的示数为零,即电压表两端的电势相等.
能掌握把数学函数图象与物理等式结合求解问题的方法.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)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,某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.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,同学们首先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小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断
(填“左”或“右”)端为二极管的正极.
(2)实验探究中他们可选器材如下:
A.直流电源(电动势3V,内阻不计),
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约80kΩ);
D.电压表(量程3V、内阻约30kΩ)
E.电流表(量程0.6A、内阻约1Ω);
F.电流表(量程50mA、内阻约50Ω);
G.待测二极管;
H.导线、开关.
为了提高测量精度,电压表应选用
D
D
,电流表应选用
F
F
.(填序号字母)
(3)实验中测量数据如下表,请在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.
电流I/mA 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0
电压U/V 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50
(4)同学们将该二极管与阻值为10Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为
0.022
0.022
W.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(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.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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.某实验兴趣小组对一只晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘探究.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小,由此可判断
(填“左”或“右”)端为二极管的正极.
(2)同学们为了描绘该二极管的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.
电流I/mA 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0
电压U/V 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50
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80KΩ);  K^S*5U.C#
D.电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻0.1Ω);
F.电流表(量程50mA、内阻1Ω);
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
9
9
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹,用实验探究恒力做功和物体动能变化间的关系.
①某同学的实验方案如图1所示,该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.
平衡摩擦力
平衡摩擦力

b.
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量

②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.两相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图.要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度、重力加速度外,还必须知道或测出的物理量有
钩码的质量m和小车的总质量M
钩码的质量m和小车的总质量M
;写出B、E两计数点间恒力做功和物体动能变化间的关系式
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
x4+△x5
2T
)
2
-
1
2
M(
x1+△x2
2T
)
2
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
x4+△x5
2T
)
2
-
1
2
M(
x1+△x2
2T
)
2

(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
①答题纸上,为完成实验,请连接图3的实物图

②实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是金属材料还是半导体材料?答:
半导体
半导体

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如图4所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为
R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为
4.0
4.0
V,内阻为
0.40
0.40
Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)

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