探索性实验二答.doc

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1、探索性实验例1、解析：⑴2、3；⑵6、7；⑶9；⑷15例2甲例2、解析：（1）我们知道同时测定二极管上的电流和电压时，有电流表的内接法和外接法两种接法。而用滑动变阻器改变电压又有分压式和限流式两种接法。画电路前，首先必须对这两个问题作出选择。内、外接法要根据二极管的电阻大小确定，但题目没有直接提供电阻的大致数值。分压还是限流要根据电压调节的需要确定。这两个问题为表格信息的分析提供了方向。由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100Ω～500Ω之间。与比较，属于小电阻，应采用电流表外接法；又

2、从表格中得到信息，实验时，电压必须从0开始增大，因此滑动变阻器必须接成分压器的形式。所以实验电路如图甲所示。（2）将表格提供的数据在方格纸上描点，可画出U-I图线如图乙中的曲线所示。例2乙（3）根据串联电路的特点，由UD=E-IR还可以画出一条发光二极管的伏安特性曲线，该图线是一条直线。其物理意义是：它的斜率的绝对值就是需串电阻的数值。找出两点即能画出该线。因为两条曲线都是二极管必须遵守的，所以实际的工作点必定是它们的交点，按题意应是UD=2V的点，这可以从已画出的特性曲线上找到，即图乙中的P点。另一点是当I=0时，UD=E=3V的点

3、。由这两点连成的直线即图乙中的MN。由其斜率得应串的电阻为R=83.3Ω。点评：有了初步的思考，才可以有目的的分析表格提供的信息。图象表示必须遵守的规律，元件的状态必须在图象上。如果同一元件在同一坐标系中可画两个图象，就表示它的状态必须同时在这两条曲线上，交点就是它的实际状态。例3、解析：（1）接通电源，移动光度计使两边的照度相同，测出距离r1、r2，即可得待测灯泡的发光强度。（2）测量多次，求平均。例4例4、（1）用多用电表的直流电压挡测各对接点间的电压，若任意一组接点间均无电压，则能说明黑箱内没有电池．（2）用欧姆档测量时，黑表笔

4、虽然插负接线孔，但连接的是欧姆表内电源的正极．黑表笔接B点，红表笔接C点，电流是从B流向C的；而反接时，电流是从C流向B的，两次阻值相差很多说明C、B间有二极管，且二极管的“＋”极与B点相接．A、B间正接反接，阻值恒定，说明A、B可能存在电阻．黑表笔接A点，红表笔接C点，有阻值且阻值比R略大；反接时阻值很大．说明A、B间的电阻与B、C间的二极管串联才有这种情况，且A、C间不可能有其它电阻或二极管构成一条支路与上述电阻、二极管支路并联，否则现象与表格最后两列的结果无法相符．黑箱内元件连接如图所示例5、解析(1)当两极间的电压为U时，具有

5、一定速度的电子在速度选择器的两极间做匀速圆周运动，电场力提供向心力，设电子质量为m，电子电量为e，于是有F电＝mv2/r，F电＝eE，EK＝mv2/2，E=U/d,由此得到电子的动能为EK＝reU/2d＝10.OeU，不符合此动能值的电子将不能到达检测装置．(2)根据(1)的结论，四个峰值电流对应的到达检测装置D中的电子动能分别为：对应于第一个峰值，电子动能为26.4eV；对应于第二个峰值，电子动能为27.2eV；对应于第三个峰值，电子动能为28.8eV；对应于第四个峰值，电子动能为50eV．(3)根据上(2)中结论，电压为2.64V

6、、2.72V、2.88V时有峰值，表示电子与氦原子发生非弹性碰撞时电子损失的动能是不连续的，则可推出氦原子只能接收确定的能量，从而跃迁至高能态．这个实验结果可以证明氦原子存在的三个分立能态，分别为50eV-26.4eV＝23.6eV，50eV-27.2eV＝22.8eV，50eV-28.8eV＝21.2eV．例6、(1)①在实验一条件下，通过灯丝所需的电流与灯丝粗细的平方成正比；②在实验一条件下,灯丝平均寿命与灯丝粗细成正比(2)225V(3)D(4)D解：(1)仔细阅读观察表一，可提炼如下信息：即表中各项数据存在定量关系，可归纳如下

7、结论：①在实验一条件下，通过灯丝所需的电流与灯丝粗细的平方成正比；②在实验一条件下，灯丝平均寿命与灯丝粗细成正比。(2)由上题可知，式中I1、I2是流过灯丝的电流，d1、d2是灯丝的粗细，现取I1=0.05A，d1=25μm，d2=75μm，则=0.45A，所以，Umax=I2R2=225V，即加在该灯泡两端的最大电压为225V。(3)由实验一的数据分析可知，温度相同、气压相同时，灯丝越粗，平均使用寿命越长。再结合实验二的结果，灯丝粗细相同的灯泡，在使钨丝温度不变，灯泡内压强增大到0.5P0时，灯泡寿命达最长。由此比较四个选项，正确的

8、答案为D。(4)从实验三的条件和数据可以得出定性关系：温度越低，平均使用寿命越长，且变化非常明显(当温度由2400K升到2600K时，其平均使用寿命由8000h降到377h)。所以钨丝工作温度在2300K时，平均使用寿命