實(shí)驗(yàn)桌上有外形十分相似的發(fā)光二極管和電容器各一只，它們的性能均正常．
（1）現(xiàn)在用多用電表的歐姆擋，分別測(cè)量它們的正反向電阻．測(cè)量結(jié)果如下：測(cè)甲元件時(shí)，R正=0.5kΩ，R反=100kΩ；測(cè)乙元件時(shí)，開(kāi)始時(shí)指針偏轉(zhuǎn)到0.5kΩ，接著讀數(shù)逐漸增加，最后停在“∞”上．則甲、乙二個(gè)元件分別是
 
、
 
．
（2）若想測(cè)量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)標(biāo)有“0.5V 1W”的發(fā)光二極管接入電路，使之正常發(fā)光，在發(fā)光二極管的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I（單位面積上光的照射功率）．實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表，并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d、I-d-1、I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖乙所示．
d/×10-2m 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50
I/W?m-2 32.00 16.33 9.97 6.61 4.73 3.56 2.77 2.22
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①根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可以將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式寫(xiě)為
 
，其中的常量為
 
．
②若把發(fā)光二極管看成點(diǎn)光源，在與點(diǎn)光源等距離的各點(diǎn)，可以認(rèn)為光源向各個(gè)方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等．此時(shí)，我們可以建立一個(gè)點(diǎn)光源散射光的模型，從而求出光源的發(fā)光功率P0、光強(qiáng)I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式：P0=
 
．
③根據(jù)以上條件和有關(guān)數(shù)據(jù)，可以算出這個(gè)發(fā)光二極管的電--光轉(zhuǎn)換效率約為η=
 
．（不考慮光傳播過(guò)程中的能量損失）
分析：（1）多用電表能測(cè)量電器的電壓、電阻及電流，除直流電流外還可以交流電流．電阻是表筆正反接均一樣，而二極管具有單向?qū)ㄐ�，所以若正向電阻阻值小，那么反向阻值必大．�?duì)于電容器是容納電荷的，剛接通時(shí)多用電表中電源對(duì)電容器進(jìn)行充電，穩(wěn)定后相當(dāng)于斷開(kāi)，阻值會(huì)變得很大．
（2）①a、b圖象是曲線，很難確定I與d的關(guān)系．而c圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線表示橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)成正比，然后求出斜率，即可求得I與d的關(guān)系式．
②光強(qiáng)等于單位時(shí)間流過(guò)單位面積的光能，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)各個(gè)球面的能量是相等的；
③將光源的發(fā)光功率除以電功率，就可以得到發(fā)光效率．
解答：解：（1）測(cè)甲元件時(shí)，R正=0.5kΩ，R反=l00kΩ，說(shuō)明正向接時(shí)阻值較小，反向接時(shí)阻值較大，具有單向?qū)щ娦�，因此甲元件是發(fā)光二極管；測(cè)乙元件時(shí)，開(kāi)始指針偏轉(zhuǎn)到0.5kΩ，接著讀數(shù)逐漸增加，最后停在100kΩ上．說(shuō)明剛開(kāi)始時(shí)正在給電容器充電，阻值較小，當(dāng)穩(wěn)定后阻值會(huì)很大．則乙元件是電容器．
（2）圖C為過(guò)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知：光強(qiáng)與距離的平方成正比；精英家教網(wǎng)
表達(dá)式為：I=
k
d2

斜率為：k=
40
2×103
=0.02W
（2）光強(qiáng)等于單位時(shí)間流過(guò)單位面積的光能，故發(fā)光功率為：
P0=SI=4πd2I
故答案為：P0=4πd2I．
（3）由表格知，
當(dāng)d=8.5×10-2m時(shí)，I=2.77W?m2，則
發(fā)光功率為：P0=SI=4πd2I=4×3.14×（8.5×10-2）2×2.77≈0.251W
發(fā)光效率：η=
P0
P管
=
0.25
1
×100%=25.1%
故答案為：C（1）發(fā)光二極管  電容器  （2）①I=
k
d2
；②4πd2I；③25.1%．
點(diǎn)評(píng)：第1題中多用電表測(cè)電阻時(shí)，表盤(pán)刻度不均勻，從右向左間格越來(lái)越密，同時(shí)測(cè)量讀數(shù)時(shí)指針盡可能在中間附近．二極管具有單向?qū)ㄐ裕?br />第2題關(guān)鍵明確光強(qiáng)的物理意義以及其定義，同時(shí)要能結(jié)合圖象進(jìn)行分析計(jì)算．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?撫順一模）（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑，其示數(shù)如圖所示該金屬導(dǎo)線的直徑為
1.880
1.880
 mm．
（2）實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω）；
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；
請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
①利用給出的器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是
D
D
（填代號(hào)）．
②某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=
3.0
3.0
V，內(nèi)阻r=
6.0
6.0
Ω；
③若乙圖中的圖線b是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為
0.375
0.375
W．
④請(qǐng)將圖甲中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?茂名一模）小明的實(shí)驗(yàn)桌上有：A、待測(cè)電源一個(gè)（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻小于1Ω）   B、直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.22Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω）   C、直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻為15kΩ，15V檔內(nèi)阻為25kΩ）    D、滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）    E、滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）     F、開(kāi)關(guān)    G、導(dǎo)線若干     H、小燈泡（電阻小于1Ω）．假如你是小明，請(qǐng)你完成：
（1）利用給出的器材測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻有如圖（甲）、（乙）兩種電路，為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)選擇圖
乙
乙
所示電路．
（2）根據(jù)你選擇的電路將圖（丙）中實(shí)物連接好．
（3）你選擇的滑動(dòng)變阻器是
D
D
（填代號(hào)），理由是
選擇D電流適中且移動(dòng)滑片時(shí)電流表示數(shù)較明顯；
選擇D電流適中且移動(dòng)滑片時(shí)電流表示數(shù)較明顯；
；
（4）小明根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，作出U-I圖線如圖（丁）a線所示，實(shí)驗(yàn)所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E=
3.0
3.0
V，內(nèi)電阻為r=
0.75
0.75
Ω；
（5）若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路．要求實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)盡可能多；
（6）將步驟（4）中得到的數(shù)據(jù)與步驟（5）得到的數(shù)據(jù)在同一U～I(xiàn)坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖（�。┧镜膱D線a、b，如果將此電源與小燈泡組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為
2.88
2.88
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度d，示數(shù)如圖1所示．由圖可讀出D=
 
mm，d=
 
mm．

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（2）實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω）；
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；
請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
①利用給出的器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是
 
（填代號(hào)）．
②根據(jù)給定器材在答卷虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖（如圖2所示）；
③某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖3中圖線a所示，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=
 
V，內(nèi)阻r=
 
Ω；
④若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡（額定電壓4V、額定電流0.4A）的伏安特性曲線，將得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖3所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為
 
W．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

實(shí)驗(yàn)室里有外形十分相似的發(fā)光二極管和電容器各一只，它們的性能均正常。
1）現(xiàn)在用多用電表的歐姆擋，分別測(cè)量它們的正反向電阻。測(cè)量結(jié)果如下：測(cè)甲元件時(shí)，R正= 0.5kΩ， R反=100kΩ；測(cè)乙元件時(shí)，開(kāi)始時(shí)指針偏轉(zhuǎn)到0.5kΩ，接著讀數(shù)逐漸增加，最后停在“∞”上。則甲、乙二個(gè)元件分別是       、         。
2）若想測(cè)量上述發(fā)光二極管的發(fā)光效率，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)標(biāo)有“0.5V 1W”的發(fā)光二極管接入電路，使之正常發(fā)光，在發(fā)光二極管的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I（單位面積上光的照射功率）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表，并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d、I-d-1、I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖乙所示。
d/×10-2m
2.50
3.50
4.50
5.50
6.50
7.50
8.50
9.50
I/W?m-2
32.00
16.33
9.97
6.61
4.73
3.56
2.77
2.22

①根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可以將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式寫(xiě)為             ，其中的常量為            。
②若把發(fā)光二極管看成點(diǎn)光源，在與點(diǎn)光源等距離的各點(diǎn)，可以認(rèn)為光源向各個(gè)方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等。此時(shí)，我們可以建立一個(gè)點(diǎn)光源散射光的模型，從而求出光源的發(fā)光功率P0、光強(qiáng)I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式：P0=             。
③根據(jù)以上條件和有關(guān)數(shù)據(jù)，可以算出這個(gè)發(fā)光二極管的電――光轉(zhuǎn)換效率約為
η=        。（不考慮光傳播過(guò)程中的能量損失）

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