Question

13．發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件，在電路中的符號(hào)是．只有電流從標(biāo)有“+”號(hào)的一端流入，從標(biāo)有“-”號(hào)的一端流出時(shí)，它才能發(fā)光，這時(shí)可將它視為一個(gè)純電阻．現(xiàn)有某廠家提供的某種型號(hào)的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示．
①已知該型號(hào)的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0V．若用電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為500Ω的定值電阻．
②已知該型號(hào)的發(fā)光二極管允許通過(guò)的最大電流為56mA，請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)證明這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致．可選用的器材有：待測(cè)發(fā)光二極管；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)）；
滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω）；
電壓表V₁（量程10V，內(nèi)阻約50kΩ）；
電壓表V₂（量程5V，內(nèi)阻約20kΩ）；
電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻約50Ω）；
電流表A₂（量程60mA，內(nèi)阻約100Ω）；
電鍵S、導(dǎo)線若干．
為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測(cè)，電壓表應(yīng)選用V₂，電流表應(yīng)選用A₂．（填字母符號(hào)）
③畫出利用②中器材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析 ①的關(guān)鍵是根據(jù)二極管的U-I圖象可選出電壓表的量程，根據(jù)待測(cè)二極管的最大允許電流可選出電流表的量程；
②的關(guān)鍵是根據(jù)電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)用分壓式接法，根據(jù)待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，可知電流表應(yīng)用外接法．

解答 解：①由二極管的U-I圖象可知，U=2V時(shí)，電流I=20mA，歐姆定律可得，電阻為：R=$\frac{12-2}{20×1{0}^{-3}}$Ω=500Ω．
②從二極管的U-I圖象可知，電壓表應(yīng)選${V}_{2}^{\;}$，由于待測(cè)二極管的允許通過(guò)的最大電流為56mA，所以電流表${A}_{2}^{\;}$．
③由于實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于待測(cè)二極管電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

故答案為：①500； ②V₂，A₂；③如圖所示

點(diǎn)評(píng) 明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和步驟，掌握有關(guān)電表量程的選擇、伏安法中內(nèi)外接法的選擇以及變阻器選擇分壓式接法的選擇方法．