Question

【題目】二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號(hào)為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦?/span>。某實(shí)驗(yàn)小組要對(duì)一只二極管正向接入電路時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行測(cè)繪探究。據(jù)了解，該二極管允許通過(guò)的最大電流為50mA。

（1）該二極管外殼的標(biāo)識(shí)模糊了，同學(xué)們首先用多用電表的電阻擋來(lái)判斷它的正負(fù)極：當(dāng)將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，當(dāng)交換表筆再次測(cè)量時(shí)，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(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；

B．滑動(dòng)變阻器（020Ω）；

C．電壓表（15V、內(nèi)阻約80KΩ）；

D．電壓表（3V、內(nèi)阻約50KΩ）；

E．電流表（0.6A、內(nèi)阻約1Ω）；

F．電流表（50mA、內(nèi)阻約50Ω）；

G．待測(cè)二極管；

H．導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)。

為了提高測(cè)量精度，電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用_______。（填序號(hào)字母）

（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫(huà)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10Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3V的電源兩端，則 二極管導(dǎo)通時(shí)定值電阻的功率為_______W。

Answer 1

【答案】左DF0.025

【解析】

二極管具有單向?qū)щ娦�，根�?jù)接通萬(wàn)用表后的電流大小可以判斷二有管的正負(fù)極；根據(jù)給定的電源的電壓可以選擇電壓表；根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)可以選擇電流表；在坐標(biāo)軸中選擇合適的坐標(biāo)，采用描點(diǎn)法作圖，注意用平滑的曲線將各點(diǎn)相連；將10Ω的定值電阻視為電源內(nèi)阻，則畫(huà)出電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點(diǎn)為二極管的工作點(diǎn)，則由圖可得出電流和電壓，從而求出功率．

（1）由于黑表筆接電源的正極，則由題意可知，黑表筆接左側(cè)時(shí)電流較大，說(shuō)明二極管左側(cè)為二極管的正極；
（2）因電源電壓為3V，為了安全和準(zhǔn)確電壓表應(yīng)選擇D；由表中數(shù)據(jù)可知，電流最大為50mA，則電流表應(yīng)選擇F；
（3）如圖建立直角坐標(biāo)系，采用描點(diǎn)作圖，圖象如下；

（4）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2.5V；電流約為50mA；則定值電阻消耗的功率；（0.022-0.028均可）