Question

【題目】LED燈的核心部件是發(fā)光二極管。某同學(xué)欲測(cè)量一只工作電壓為2.9V的發(fā)光 二極管的正向伏安特性曲線(xiàn)，所用器材有：電壓表(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)，電流表 (用多用電表的直流25mA擋替代，內(nèi)阻約為5Ω)，滑動(dòng)變阻器(0-20Ω)，電池組（內(nèi) 阻不計(jì)），電鍵和導(dǎo)線(xiàn)若干。他設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)根據(jù)圖(a)，在實(shí)物圖(b)上完成連線(xiàn)_______；

(2)調(diào)節(jié)變阻器的滑片至最____端（填“左”或“右”），將多用電表選擇開(kāi)關(guān)拔至直流25mA擋，閉合電鍵；

(3)某次測(cè)量中，多用電表示數(shù)如圖(c)，則通過(guò)二極管的電流為_____ mA；

(4)該同學(xué)得到的正向伏安特性曲線(xiàn)如圖(d)所示。由曲線(xiàn)可知，隨著兩端電壓增加，二極管的正向電阻____（填“增大”、“減小”或“不變”）；當(dāng)兩端電壓為2.9V時(shí)，正向電阻為_____kΩ（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）；

(5)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，將變阻器滑片從一端移到另一端，二極管亮度幾乎不變，電壓表示數(shù)在2.7V-2.9V之間變化，試簡(jiǎn)要描述一種可能的電路故障：____。

Answer 1

【答案】連線(xiàn)如圖； 左； 15.8-16.2 減��； 0.15-0.16 連接電源負(fù)極與變阻器的導(dǎo)線(xiàn)斷路。

【解析】

（1）根據(jù)多用電表紅黑表筆的接法：“紅進(jìn)黑出”可知，黑表筆接二極管，紅表筆接滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，則連線(xiàn)如圖：

（2）為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)閉合前需將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大阻值處，即最左端；

（3）多用電表所選量程為25mA，則電流表讀數(shù)為（答案在范圍內(nèi)均可）；

（4）圖像中，圖線(xiàn)斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，隨著電壓的增加，斜率逐漸增大，則二極管的電阻逐漸減�。划�(dāng)兩端電壓為2.9V時(shí)，電流表示數(shù)為19.0mA，則電阻大小為（答案在范圍內(nèi)均可）；

（5）由于二極管的正向電阻約為0.15kΩ，遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值，因此若實(shí)驗(yàn)中，將變阻器滑片從一端移到另一端，二極管亮度幾乎不變，電壓表示數(shù)在2.7V-2.9V之間變化，則有可能是滑動(dòng)變阻器與二極管串聯(lián)，導(dǎo)致電路中總電阻較大，總電流較小，所以電壓表的示數(shù)變化較小，故故障可能是連接電源負(fù)極與變阻器的導(dǎo)線(xiàn)斷路。