Question

18．用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應(yīng)用．發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦�，正向電阻較小，反向電阻很大．某同學(xué)想借用“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來研究發(fā)光二極管的伏安特性．
（1）實(shí)驗(yàn)先判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極，如圖1所示，發(fā)光二極管的兩個接線長短不一，我們俗稱為發(fā)光二極管的“長腳”和“短腳”．該同學(xué)使用多用電表歐姆擋的“×1k”擋來測量二極管的電阻，紅表筆與二極管“短腳”接觸，黑表筆與二極管“長腳”接觸發(fā)現(xiàn)指針幾乎不動．調(diào)換接觸腳后，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2所示，則二極管的“長腳”為二極管的負(fù)極（選填“正”、“負(fù)”），由圖可讀出此時二極管的阻值為4000Ω．
（2）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路測量發(fā)光二極管的正向伏安特性．則發(fā)光二極管的“長腳”應(yīng)與圖乙中的a（選填“a”或“b”）端連接．
（3）請按圖3的電路圖在圖4中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．
（4）該同學(xué)測得發(fā)光二極管的正向伏安特性曲線如圖5所示，實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓表示數(shù)U=0.8V時，發(fā)光二極管開始發(fā)光．那么請你判斷在圖2狀態(tài)下發(fā)光二極管發(fā)光（選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）．

Answer 1

分析 本題①的關(guān)鍵是由于指針沒有與刻度線對齊，可以估讀一位；題②的關(guān)鍵是明確黑表筆與歐姆表內(nèi)部電池的正極相連，紅表筆與負(fù)極相連；題④的關(guān)鍵是畫一條斜率等于7.9的通過原點(diǎn)的傾斜直線，然后讀出兩圖線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即可．

解答 解：①紅表筆與二極管“短腳”接觸，黑表筆與二極管“長腳”接觸發(fā)現(xiàn)指針幾乎不動，說明二極管不導(dǎo)通，所以二極管的“長腳”為二極管的負(fù)極，
歐姆表的讀數(shù)為：R=4.0×1k=4000Ω；   
②該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路測量發(fā)光二極管的正向伏安特性，由于黑表筆與歐姆表內(nèi)部電池的正極相連，所以發(fā)光二極管的“長腳”應(yīng)與圖乙中的a端連接．
③連線圖如圖所示：
④根據(jù)②中的分析可知，圖甲情況下二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，在I-U圖象中，畫一條過斜率為4的通過原點(diǎn)的傾斜直線，讀出直線與伏安特性曲線的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)大于0.8V，超過二極管的發(fā)光電壓，故二極管發(fā)光．
故答案為：（1）負(fù)； 4000；（2）a；（3）如圖所示；（4）發(fā)光

點(diǎn)評 應(yīng)明確：①歐姆表黑表筆與內(nèi)部電池的正極相連，紅表筆與負(fù)極相連；②根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，U-I上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率等于電阻．