Question

18．二極管具有單向?qū)щ娦�，現(xiàn)要測繪二極管正向?qū)�通過的伏安特性曲線．已知實(shí)驗(yàn)使用的二極管正向?qū)�通時允許通過的電流最大為5.0×10^-2A．
（1）若二極管的標(biāo)識看不清了，我們首先用多用電表的電阻擋來判斷它的正、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，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較大，當(dāng)交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)很�。�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，測量數(shù)據(jù)如下表：

電流I/mA	0	0	0.2	1.8	3.9	8.6[K]	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（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）；
B．滑動變阻器（0～20kΩ）；
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50kΩ）
F．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻約1Ω）
G．待測二極管；
H．導(dǎo)線、開關(guān)．
為了提高測量精度，電壓表應(yīng)選用C，電流表應(yīng)選用E．（填序號字母）
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)中測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫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50kΩ的定值電阻串聯(lián)后接到電壓為3V的恒壓電源兩端，使二級管正向?qū)�通，則二極管導(dǎo)通過時的功率為0.04W．

Answer 1

分析 （1）明確二極管的性質(zhì)，同時掌握歐姆表內(nèi)部電源接法，則可分析二極管的極性；
（2）電表的量程略大于電路中的最大值即可；根據(jù)給出的電源可確定電壓表，根據(jù)給定的數(shù)據(jù)可分析對應(yīng)的電流表；
（3）將定值電阻等效為電源內(nèi)阻，作出電源的伏安特性曲線，與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)即為電源的工作點(diǎn)，由圖可知電壓和電流，則由P=UI可求得功率．

解答 解：（1）二極管的正向?qū)�通能力很好，電阻非常小，由于多用電表歐姆擋內(nèi)含有電源，紅表筆接電源負(fù)極，黑表筆接電源正極，故紅表筆接觸二極管左端、黑表筆接觸二極管右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較大，電阻小，因而二極管的右端為正極．
（2）因?yàn)橹绷麟娫吹碾妱觿轂?V，故電壓表選用量程為3V的電壓表；根據(jù)所測數(shù)據(jù)電流的最大值為50mA，故電流表選用量程為50mA的電流表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，如圖所示，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1.9V；電流約為21mA，則功率P=UI=1.9×2.1×10^-3=0.04W．
故答案為：（1）右　
（2）C　E
（3）0.04

點(diǎn)評 本題考查二極管伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，本題中要注意萬用表的歐姆檔黑表筆接內(nèi)部電源的正極；注意圖象的正確的應(yīng)用，知道兩圖象的交點(diǎn)為二極管的工作點(diǎn)．