發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件，在電路中的符號是。只有電流從標(biāo)有“+”號的一端流入，從標(biāo)有“-”號一端流出時，它才能發(fā)光，這時可將它視為一個純電阻�，F(xiàn)有某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示。

①已知該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0 V。若用電動勢為12 V，內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電，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_________Ω的定值電阻。

②已知該型號的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56 mA，請用實驗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�？蛇x用的器材有：

待測發(fā)光二極管

直流電源E(電動勢4.5 V，內(nèi)阻可以忽略不計)

滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)

電壓表V\-1(量程10 V，內(nèi)阻約50 kΩ)

電壓表V\-2(量程5 V，內(nèi)阻約20 kΩ)

電流表A\-1(量程100 mA，內(nèi)阻約50 Ω)

電流表A\-2(量程60 mA，內(nèi)阻約100 Ω)

電鍵S、導(dǎo)線若干為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________。(填字母符號)

③畫出利用②中器材設(shè)計的實驗電路圖。

解析：①由v-I圖象知二極管正常工作時，其電阻R=Ω=100 Ω，由串聯(lián)電路的分壓特點，,代入數(shù)值，，所以串聯(lián)電阻的阻值為Rx=500 Ω。

②為使電壓調(diào)整范圍是從零開始，且調(diào)整靈敏，故滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，因E=4.5 V，由圖知二極管允許通過最大電流為56 mA時U＜4 V，故電壓表選V2；又因最大電流Im=56 mA，故電流表應(yīng)選用A2，又因RA與二極管電阻相差不大，故用安培表外接法。

③電路圖如下

答案：①500 Ω ②V2 A2 ③如圖所示


練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源：山西省平遙中學(xué)2008－2009學(xué)年高二下學(xué)期三月質(zhì)檢物理試卷 題型：022

發(fā)光二極管是目前很多電器的指示燈用的電子元件，只有電流從標(biāo)有“＋”號的一端輸入，從標(biāo)有“－”號的一端流出時，它才可能發(fā)光，這時可將它視為一個純電阻．某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖．

若該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0 V，現(xiàn)用電動勢為12 V，內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一只阻值為________Ω的定值電阻

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科目：高中物理 來源：甘肅省天水一中2012屆高三百題集物理試題 題型：058

發(fā)光二極管是目前很多電器指示燈用的電子元件．某廠提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖．

(1)

該型號發(fā)光二極管的正向電阻是如何變化的

[　　]

A．

不斷增加

B．

不斷減小

C．

先增加后不變

D．

先減小后不變

(2)

若該型號發(fā)光二極管的正常工作電壓為3.0 V，為指示輸出電壓為12 V內(nèi)阻不計的直流電源是否接通，需要將一個阻值為________的定值電阻與發(fā)光二極管________(填串聯(lián)或并聯(lián))后連接到電源的輸出端．

(3)

為驗證這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的是否相符，現(xiàn)用實物圖中所示器材進(jìn)行實驗，其中電流表內(nèi)阻為50 Ω，電壓表內(nèi)阻為20 kΩ，在方框中畫出實驗電路圖，并將實物圖連接成實驗電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（20分）目前，大功率半導(dǎo)體激光器的主要結(jié)構(gòu)形式是由許多發(fā)光區(qū)等距離地排列在一條直線上的長條狀，通常稱為激光二極管條．但這樣的半導(dǎo)體激光器發(fā)出的是很多束發(fā)散光束，光能分布很不集中，不利于傳輸和應(yīng)用．為了解決這個問題，需要根據(jù)具體應(yīng)用的要求，對光束進(jìn)行必需的變換（或稱整形）．如果能把一個半導(dǎo)體激光二極管條發(fā)出的光變換成一束很細(xì)的平行光束，對半導(dǎo)體激光的傳輸和應(yīng)用將是非常有意義的．為此，有人提出了先把多束發(fā)散光會聚到一點，再變換為平行光的方案，其基本原理可通過如下所述的簡化了的情況來說明．

如圖，S1、S2、S3 是等距離（h）地排列在一直線上的三個點光源，各自向垂直于它們的連線的同一方向發(fā)出半頂角為a =arctan的圓錐形光束．請使用三個完全相同的、焦距為f = 1.50h、半徑為r =0.75 h的圓形薄凸透鏡，經(jīng)加工、組裝成一個三者在同一平面內(nèi)的組合透鏡，使三束光都能全部投射到這個組合透鏡上，且經(jīng)透鏡折射后的光線能全部會聚于z軸（以S2為起點，垂直于三個點光源連線，與光束中心線方向相同的射線）上距離S2為 L = 12.0 h處的P點．（加工時可對透鏡進(jìn)行外形的改變，但不能改變透鏡焦距．）

1．求出組合透鏡中每個透鏡光心的位置；

2．說明對三個透鏡應(yīng)如何加工和組裝，并求出有關(guān)數(shù)據(jù)。

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(20分)目前，大功率半導(dǎo)體激光器的主要結(jié)構(gòu)形式是由許多發(fā)光區(qū)等距離地排列在一條直線上的長條狀，通常稱為激光二極管條．但這樣的半導(dǎo)體激光器發(fā)出的是很多束發(fā)散光束，光能分布很不集中，不利于傳輸和應(yīng)用．為了解決這個問題，需要根據(jù)具體應(yīng)用的要求，對光束進(jìn)行必需的變換（或稱整形）．如果能把一個半導(dǎo)體激光二極管條發(fā)出的光變換成一束很細(xì)的平行光束，對半導(dǎo)體激光的傳輸和應(yīng)用將是非常有意義的．為此，有人提出了先把多束發(fā)散光會聚到一點，再變換為平行光的方案，其基本原理可通過如下所述的簡化了的情況來說明．

如圖，S1、S2、S3 是等距離（h）地排列在一直線上的三個點光源，各自向垂直于它們的連線的同一方向發(fā)出半頂角為α =arctan的圓錐形光束．請使用三個完全相同的、焦距為f = 1.50h、半徑為r =0.75 h的圓形薄凸透鏡，經(jīng)加工、組裝成一個三者在同一平面內(nèi)的組合透鏡，使三束光都能全部投射到這個組合透鏡上，且經(jīng)透鏡折射后的光線能全部會聚于z軸（以S2為起點，垂直于三個點光源連線，與光束中心線方向相同的射線）上距離S2為 L = 12.0 h處的P點．（加工時可對透鏡進(jìn)行外形的改變，但不能改變透鏡焦距．）

1．求出組合透鏡中每個透鏡光心的位置．

2．說明對三個透鏡應(yīng)如何加工和組裝，并求出有關(guān)數(shù)據(jù)．

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