Question

【題目】（9分）二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕�某�?shí)驗(yàn)小組要對一只二極管正向接入電路時的伏安特性曲線進(jìn)行測繪探究．據(jù)了解，該二極管允許通過的最大電流為50 mA.

（1）該二極管外殼的標(biāo)識模糊了，同學(xué)們首先用多用電表的歐姆檔來判斷它的正負(fù)極：當(dāng)紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，當(dāng)交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn)，由此可判斷______ （填“左”或“右”）端為二極管的正極．

（2）實(shí)驗(yàn)探究中他們可選器材如下：

A．直流電源（電動勢3 V，內(nèi)阻不計(jì)） B．滑動變阻器（0～20 Ω）

C．電壓表（量程15 V、內(nèi)阻約80 kΩ） D．電壓表（量程3 V、內(nèi)阻約50 kΩ）

E．電流表（量程0.6 A、內(nèi)阻約1 Ω） F．電流表（量程50 mA、內(nèi)阻約50 Ω）

G．待測二極管 H．導(dǎo)線、開關(guān)

為了提高測量精度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________．（填序號字母）

（3）實(shí)驗(yàn)中測量數(shù)據(jù)如下表，請?jiān)谙聢D坐標(biāo)紙上畫出該二極管的伏安特性曲線.

電流 I/mA	0	0	0.2	1.8	3.9	8.6	14.0	21.8	33.5	50.0
電壓 U/V	0	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50	1.75	2.00	2.25	2.50

（4）同學(xué)們將該二極管與阻值為10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3 V的電源兩端，則二極管導(dǎo)通時定值電阻的功率為________ W.

Answer 1

【答案】（1）左；（2）D；F；（3）見解析；（4）0.020-0.028均可；

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)?/span>當(dāng)紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，說明電阻較大，加的是反向電壓；當(dāng)交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn)，說明電阻很小，加的是正向電壓，因?yàn)闅W姆表的黑表筆接電源的正極，所以二極管的左端為正極；（2）因?yàn)殡娫措妷褐挥?V,則電壓表用D；由（3）表中數(shù)據(jù)可看出，通過二極管的電流不超過50mA，則電流表選F；（3）根據(jù)題中數(shù)據(jù)畫出二極管的伏安特性曲線如下：

（4）將該二極管與阻值為10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3 V的電源兩端，將10Ω定值電阻等效為電源內(nèi)阻；在圖中作出電源的伏安特性曲線，如右圖；則兩曲線的交點(diǎn)為二極管工作點(diǎn)，則由圖象可知，二極管的工作電壓約為1.7V；電流約為13mA； 則功率P=UI=0.022W；（0.020-0.028均可）