Question

13．LED發(fā)光二極管（如圖1）技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，表為某發(fā)光二極管的正向電壓U與正向電流I關(guān)系的數(shù)據(jù)．

U/V	0.00	2.56	2.71	2.80	2.84	2.87	2.89	2.91	2.99
I/mA	0.00	0.03	0.07	0.11	0.34	0.52	0.75	0.91	3.02

（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖2中畫出電壓在2.50V〜3.00V范圍內(nèi)二極管的I-U圖線．
（2）分析二極管的I-U圖線可知二極管的電阻隨U變大而變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”），在電壓2.50V〜3.00V范圍內(nèi)電阻最小約為990Ω（保留三位有效數(shù)字）；
（3）某同學(xué)用伏安法測電阻的電路驗(yàn)證該二極管的伏安特性曲線，要求二極管的正向電壓從 0開始變化，并使測量誤差盡量減�。畧D3是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，電壓表量程為3V，內(nèi)阻約為 3kΩ，電流表量程為5mA，內(nèi)阻約為10Ω．圖中已連接了部分導(dǎo)線，請按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整．
（4）若此LED發(fā)光二極管的工作電流為2mA，則此發(fā)光二極管應(yīng)與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)后才能與電動勢為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連．

Answer 1

分析 由表格中數(shù)據(jù)選擇合適的標(biāo)度，采用描點(diǎn)法得出伏安特性曲線；
通過實(shí)驗(yàn)盡可能大范圍描繪出它的伏安特性曲線來研究它的工作特性，知滑動變阻器需采用分壓式接法．
根據(jù)通過二極管的電流讀出二極管兩端電壓，再根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律求出串聯(lián)的電阻即可．

解答 解：（1）如圖選取電壓及電流標(biāo)度，采用描點(diǎn)法得出各點(diǎn)位置，用平滑的曲線將各點(diǎn)相連；如圖所示；

圖象上點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率倒數(shù)在減小，可知二極管的電阻隨U變大而變小，
在該范圍內(nèi)電阻最小約為R=$\frac{2.99}{3.02×1{0}^{-3}}$=990Ω
（2）由于電壓和電流的測量范圍比較大，則滑動變阻器采用分壓式接法，由于二極管內(nèi)阻更接近電壓表內(nèi)阻，所以電流表采取內(nèi)接法，實(shí)物圖如上圖．
（3）根據(jù)二極管I-U圖象或數(shù)據(jù)表可知，通過二極管的電流I=2mA時(shí)，二極管兩端的電壓U=2.98V，
根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律，應(yīng)串聯(lián)的電阻為：R=$\frac{3-2.98}{0.002}$=10Ω；
故答案為：（1）變��；990（2）如圖；（3）10

點(diǎn)評 本題考查描繪伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要注意由于二極管電阻較小，故測定伏安特性曲線時(shí)應(yīng)采用滑動變阻器的分壓接法．同時(shí)注意用好實(shí)驗(yàn)的原理．