探究發(fā)光二極管的導(dǎo)電特性
資料：圖a是一種重要的電子元件：晶體二極管，在電路中符號(hào)如圖b．它是由半導(dǎo)體材料制成的，有兩根引線，一根為正極，另一根為負(fù)極．有一種常見的二極管在導(dǎo)電時(shí)能發(fā)光，這種二極管叫做發(fā)光二極管（如圖c），其電路符號(hào)如圖d．
二極管的導(dǎo)電性能很特殊，它只允許電流從它的正極流向負(fù)極，不允許從負(fù)極流向正極．這很像自行車氣流從打氣筒流向車胎．
小麗和小明認(rèn)真閱讀完資料后，激起他們探究的欲望，決定合作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二極管的這一特殊導(dǎo)電性．
小麗設(shè)計(jì)出如圖1所示的電路．正準(zhǔn)備連接電路時(shí)，小明提醒她這樣的電路有問題，二極管可能會(huì)被燒壞，于是他們?cè)陔娐分写弦换瑒?dòng)變阻器．
（1）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于
b
b
（選填“a”或“b”）端．
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：
①當(dāng)電源反接時(shí)（如圖2），無論怎么移動(dòng)滑片，電流表都
無
無
示數(shù)（選填“有”或“無”）．
②當(dāng)電源正接時(shí)（如圖3），剛閉合開關(guān)，觀察發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，二極管也不發(fā)光．
他們疑惑了，是不是電路中有斷路情況發(fā)生？于是他們找來一電壓表，當(dāng)接c、d兩根引線時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，示數(shù)為1.4V，電路無斷路情況，此時(shí)他們更加疑惑了．
后來，小明無意中移動(dòng)了滑片，眼尖的小麗發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，電流表也有示數(shù)．對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象他們很興奮，猜想當(dāng)電源正接時(shí)二極管導(dǎo)電性能是不是與它兩端的電壓大小有關(guān)呢？他們認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，并將記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)填入下表．
| 電壓/V |
1.4 |
1.5 |
1.7 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
2.2 |
2.3 |
2.4 |
2.5 |
| 電流/mA |
0 |
0 |
2.0 |
4.0 |
12.0 |
22.0 |
32.0 |
42.0 |
52.0 |
60.0 |
（2）分析①和②現(xiàn)象，可知晶體二極管具有
單
單
（填“單”或“雙”）向?qū)щ姷奶匦裕?BR>（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法，在所給的坐標(biāo)紙上作出這個(gè)二極管的U-I圖線；
（4）兩人發(fā)現(xiàn)當(dāng)二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9V后正常工作，則從表格中收集到的數(shù)據(jù)以及U-I圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導(dǎo)電情況有何區(qū)別？
正常工作后電阻小
正常工作后電阻小
；
（5）若電源電壓為6V，當(dāng)電流表示數(shù)為12.0mA時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
0.33×103
0.33×103
Ω．
（6）使用發(fā)出兩種色光的二極管，分別指示電動(dòng)機(jī)正反兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以幫助操作人員及時(shí)發(fā)覺電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否符合需要．為此小麗和小明設(shè)計(jì)出符合需要的模擬電路．
[實(shí)驗(yàn)步驟]（1）接通開關(guān)，二極管甲導(dǎo)通，發(fā)紅光，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)．
（2）調(diào)換電池組正、負(fù)極，接通開關(guān)，二極管乙導(dǎo)通，發(fā)綠光，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)．
根據(jù)小麗和小明的設(shè)計(jì)思路，請(qǐng)你將二極管甲填入虛線框內(nèi)．
名校課堂系列答案
