题目内容
3.二极管是一种半导体元件,电路符号为“”,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大.①某实验兴趣小组对某种晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断正负极,用多用电表电阻挡测二极管的正反向电阻.将选择开关旋至合适倍率,调整欧姆零点后,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小;再将红、黑表笔位置对调时,指针偏角比较大,由此判断右端为二极管的正极.(选填“左”、“右”)
②厂家提供的伏安特性曲线如图1.该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘,以验证与厂家提供的数据是否一致,可选用的器材有:
A.直流电源,电动势3V,内阻忽略不计; B.0~20Ω的滑动变阻器一只;
C.量程5V、内阻约50kΩ的电压表一只; D.量程3V、内阻约20kΩ的电压表一只;
E.量程0.6A、内阻约0.5Ω的电流表一只; F.量程50mA、内阻约5Ω的电流表一只;
G.待测二极管一只; H.导线、电键等.
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用D,电流表应选用F.(填序号字母)
③为了达到测量目的,请在答题卡上图2的虚线框内画出正确的实验电路原理图.
④为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:为了防止超过最大电流,可以在电路中串接保护电阻;同时也可以通过实验方法,即慢慢调节滑动触片,注视电流表,使电流表示数不得超过25mA⑤该小组通过实验采集数据后描绘出了二极管的伏安特性曲线,通过对比,与厂家提供的曲线基本吻合.如果将该二极管与一阻值R=50Ω的电阻串联,再接至电动势E=1.5V、内阻不计的电源上,二极管处于正向导通状态.请你写出根据题中给出的伏安曲线求通过二极管电流的步骤:(不要求求出结果).设二极两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I;在二极管伏安特性曲线中作出该方程的图象,该直线与二极管伏安曲线相交,读出该交点的纵坐标即为I
分析 ①二极管具有单向导电性,当接反向电压时,二极管的电阻很大,由欧姆表的示数可知二极管的极性;
②电源已知,根据电源的电动势可以选出电压表,由图中示数可以选出电流表;
③为了得到范围较大的测量值,本实验应选择分压接法,为了准确应选用电流表外接法;
④要控制电路关键在于控制二极管两端的电压,故可以通过加入保护电阻分压,或在调节时让滑动变阻器分压慢慢变大,进行控制;
⑤在同一坐标系内作出电源的I-U图象,两图象的交点的坐标值是用该电源给二极管供电时,二极管两端电压与通过二极管的电流.
解答 解:①欧姆表内部有电源,电源正极接在负接线柱上,当红表笔接触右端时,说明红表笔接入电源的负极;此时指针偏角较小,说明电阻较大,故说明接入了反向电压,故二极管右端应为正极;
②由题意可知,采用的电源电压为3V,故为了安全和准确,电压表应选取D,3V的量程;由图可知,最大电流约为30mA,故电流表应选F;故选D,F;
③由题意可知,本实验要求作出伏安特性曲线,故要求多测数据,故应采用分压接法;同时,因二极管电阻较小,故应采用电流表外接法;
答案如图所示;
④为了防止超过最大电流,可以在电路中串接保护电阻;同时也可以通过实验方法,即慢慢调节滑动触片,注视电流表,使电流表示数不得超过25mA;
⑤设二极两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I;
在二极管伏安特性曲线中作出该方程的图象,该直线与二极管伏安曲线相交,读出该交点的纵坐标即为I;
故答案为:①右;②D、F;③图象如图所示; 减小;④为了防止超过最大电流,可以在电路中串接保护电阻;同时也可以通过实验方法,即慢慢调节滑动触片,注视电流表,使电流表示数不得超过25mA;⑤设二极两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I;在二极管伏安特性曲线中作出该方程的图象,该直线与二极管伏安曲线相交,读出该交点的纵坐标即为I.
点评 本题考查了欧姆表的原理及伏安特性曲线,综合性较强,要求学生能全面掌握实验知识;注意欧姆表的原理及分压接法等基本原理.
A. | B点对应的电阻比A点对应的电阻小 | |
B. | 若A点的坐标为(2,6),A点对应的阻值为3Ω | |
C. | 若过B 的切线与横坐标成45°,则B点对应的阻值为R=tan45°=1Ω | |
D. | 该材料的电阻率随温度的增加而减小 |
A. | 整个过程中赛车的平均速度为50 m/s | |
B. | 整个过程中赛车的平均速度为30m/s | |
C. | 赛车经过C处的瞬时速度大小为60m/s | |
D. | 速度计指示的速度108 km/h为平均速度 |
A. | 34 m | B. | 14 m | C. | 20 m | D. | 27 m |
A. | A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为$\frac{{R}^{2}}{r}$g | |
B. | 卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为$\frac{2πr}{3R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$ | |
C. | 如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G3”所在的轨道,必须对其减速 | |
D. | “高分一号”是低轨道卫星,其所在高度有稀薄气体,运行一段时间后,高度会降低,速度增大,机械能会减小 |
A. | 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻 | |
B. | 由R=$ρ\frac{L}{S}$变形可知,导体的电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关 | |
C. | 某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象 | |
D. | 将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 |