Question

11．二極管具有單向?qū)щ娦裕�需要測(cè)繪二極管正向?qū)�通時(shí)的伏安特性曲線．已知實(shí)驗(yàn)使用二極管正向?qū)�通時(shí)允許通過(guò)的電流最大為5.0×10^-2A．
（1）若二極管的標(biāo)識(shí)看不清了，我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左端、黑表筆接觸二極管右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較大，當(dāng)交換表筆再次測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)很小．由此可判斷二極管的右（填“左”或“右”）端為正極．
（2）為了描繪該二極管的伏安特性曲線，測(cè)量數(shù)據(jù)如表

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

實(shí)驗(yàn)探究中可選器材如下：
A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；
B．滑動(dòng)變阻器（0一20Ω）；
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約30KΩ　）
D．電壓表（量程15V、內(nèi)阻約80KΩ）；
E．電流表（量程50mA，內(nèi)阻約50Ω）；
F．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻約1Ω）；
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C，電流表應(yīng)選用E．（填序號(hào)字母）
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出該二極管的伏安特性曲線如圖所示，我們將該二極管與阻值為50Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓為3V的恒壓電源兩端，使二極管正向?qū)�通，則二極管導(dǎo)通時(shí)的功率為0.04W．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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；
（3）將50Ω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．

解答 解：（1）當(dāng)將紅表筆接觸二極管左端、黑表筆接觸二極管右端時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較大，即電流較大，當(dāng)交換表筆再次測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)很小，即電流較小．
則由題意可知，黑表筆接左側(cè)時(shí)電流較小，說(shuō)明二極管左側(cè)為二極管的負(fù)極，由此可判斷二極管的右端為正極．
（2）因電源電壓為3V，為了安全和準(zhǔn)確電壓表應(yīng)選擇C；
由表中數(shù)據(jù)可知，電流最大為50mA，則電流表應(yīng)選擇E；
（3）將50Ω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2.0V；電流約為20mA；
則功率P=UI=0.04W；
故答案為：（1）右
（2）C   E
（3）0.04

點(diǎn)評(píng) 本題考查二極管伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，本題中要注意萬(wàn)用表的黑表筆接內(nèi)部電源的正極；同時(shí)注意二極管的伏安特性曲線的性質(zhì)，求實(shí)際功率時(shí)需要通過(guò)作圖法求解．