题目内容

【题目】阅读短文,回答问题:

导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它在多方面都有重要应用。 有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。

发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能被直接转换为光子,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为热,只有很小一部分转化成了光。

(1)以下元件不是由半导体材料制成的_____

A.光敏电阻 B.白炽灯 C.热敏电阻 D.LED

(2)LED灯电能可以直接转化成_____,而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成_____,再有很小一部分转化成光能,因此,LED灯的效率比传统照明灯要_____(填“高”或“低”)

(3)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变________(选填“大”或“小”)。

(4)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20 ℃ (如图所示),25 ℃ 的刻度应在20 ℃______ (选填“左”或“右”)边。

(5)某家用电器也使用了半导体材料,该元件电压与电流的关系如图甲所示。

①有关该发光二极管以下判断中错误的是_____

A.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态

B.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态

C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态

D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿

②该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻_____(大于/等于/小于)正向电压为0.7V时的电阻。

【答案】B 光能 内能 B 大于

【解析】

(1)仔细阅读短文,就可以找出答案;

(2)白炽灯、日光灯管的工作原理是将电能转化为光能和内能;发光二极管(LED)的发光原理是电能直接转化为光能。

(3)由题意可知热敏电阻在温度降低时的阻值的变化,则由欧姆定律可得出电路中电流的变化;

(4)由题意可知当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,则由欧姆定律可知当温度变大时电路中电流的变化,则可知指针偏转的方向;

(5)①根据图甲,明确横、纵坐标轴所代表的含义,可判断选项中的说法是否正确;

②根据图甲,找出0.5V0.7V时对应的电流变化情况,可判断二极管的电阻变化情况;

(1)短文中介绍了半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻和LED灯,但白炽灯不是半导体材料制成的。故选B。

(2)因为白炽灯工作时,是将电能转化为光能和内能,因此普通白炽灯正常工作时消耗的电能约有10%的转化为光能,其余90%因发热转化为了内能。发光二极管(LED)的发光原理是电能直接转化为光能,由于发光二极管(LED)几乎不发热,从而减小了电能损失,提高了电能转化为光能的效率。

(3)根据热敏电阻的特点可知,当热敏电阻所在区域的温度降低,其阻值增大,由可知,电路中的电流变小;

(4)因温度升高,则热敏电阻的阻值减小,由欧姆定律可得,电路中电流将增大,故指针将右偏,则25℃的刻度应在20℃的右边;

(5)A.由图甲可知,当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管中的电流明显增大,处于导通状态,故A正确;

B.由图甲可知,当该二极管两端的正向电压为0.2V时,电流为零,所以此时二极管处于截止状态,故B错误;

C.由图甲可知,当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管中的电流为零,处于截止状态,故C正确;

D.由图甲可知,当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管中的反向电流突然增大,二极管将会被击穿,故D正确。

综上所述,错误的是B;

②由图甲可知,该发光二极管两端的正向电压为0.5V时,电路中的电流小于正向电压为0.7V时的电流,且I-U曲线的倾斜程度变大,由欧姆定律可知,二极管的电阻逐渐减小,所以0.5V时的电阻大于0.7V时的电阻;

故答案为: (1). B (2). 光能 (3). 内能 (4). (5). (6). (7). B (8). 大于

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