Question

發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用.發(fā)光二極管的符號為“”,正常使用時,帶“+”號的一端接高電勢,帶“-”號的一端接低電勢.某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線,實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示.

U/V	0	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
I/mA	0	0.9	2.3	4.3	6.8	12.0	19.0	30.0

實驗室提供的器材如下:

A.電壓表(量程0～3 V,內(nèi)阻約20 kΩ)

B.電壓表(量程0～15 V,內(nèi)阻約100 kΩ)

C.電流表(量程0～50 mA,內(nèi)阻約40 Ω)

D.電流表(量程0～0.6 A,內(nèi)阻約2 Ω)

E.滑動變阻器(阻值范圍0～20 Ω,允許最大電流2 A)

F.電源(電動勢6 V,內(nèi)阻不計)

G.開關(guān),導(dǎo)線

(1)該同學(xué)做實驗時,電壓表選用的是　　　　,電流表選用的是　　　　(填選項字母). 

(2)請在圖(甲)所示的框內(nèi)畫出測量時使用的電路圖.

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(乙)所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的IU圖線.

(4)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為20 mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3 V、內(nèi)阻不計的電池組相連,還需串聯(lián)一個阻值R=　　　　Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài). 

Answer 1

解析:(1)由表格中數(shù)據(jù)可知,電壓表選用的是A,電流表選用的是C.

(2)發(fā)光二極管的電壓從0開始變化,所以滑動變阻器按分壓式連接;發(fā)光二極管的電阻大約在90 Ω～500 Ω之間變化,所以采用電流表外接法,畫出實驗電路原理圖如圖(1)所示.

(3)作出發(fā)光二極管的IU圖像如圖(2)所示.

(4)發(fā)光二極管的最佳工作電流為20 mA,由該發(fā)光二極管的IU圖像可知對應(yīng)電壓2.45 V,串聯(lián)電阻分壓U=3 V-2.45 V=0.55 V,需串聯(lián)一個阻值R=U/I=27.5 Ω的電阻.

答案:(1)A　C　(2)(3)見解析圖(1)(2)　(4)27.5(20～30都對)

點評 描繪小燈泡伏安特性曲線的方法技巧

(1)根據(jù)實驗作出的IU曲線或已畫出的IU曲線或給出的數(shù)據(jù)看出電流、電壓從零開始取值,故用滑動變阻器分壓式接法.

(2)本實驗電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果影響較大,故測量電路需用電流表外接法.

(3)連線時,曲線要平滑,不能畫成折線,利用曲線求電阻時要用R=而不是用斜率.