题目内容
【题目】发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用,如图(a)所示是一款发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“﹣”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,设计了如图(b)所示电路进行实验,测得它两端的电压U和通过它的电流I,所得数据如表所示。
U/V | 0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 8.0 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
(1)实验室提供的器材如下
A.电压表(量程0~3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约25kΩ)
C.电流表(量程0~50mA,内阻约50Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许最大电流3A)
E.滑动变阻器(阻值范围0~500Ω,允许最大电流为1A)
F.电源(电动势3V,内阻不计)
G.开关,导线若干
该同学为了实验结果更精确,电压表应选_____,滑动变阻器应选_____(填选项字母);在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_____端(选填“左”或“右”)
(2)根据表中数据,在图(c)所示的坐标纸中画出该发光二极管的I﹣U图线_____。由I﹣U图线可知:二极管的电阻值随工作电压的增大而_____(选填“不变”或“增大”或“减小”);
(3)若将n只该款发光二极管并联后,直接与电动势为3.2V、内阻为20Ω的电源组成闭合回路,可使这些发光二极管消耗的总功率最大,则n=_____只
【答案】A D 左 减小 10
【解析】
第一空.根据实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据的范围可知:电压变化的最大值为2.8V,所以电压表选A;
第二空.根据表格数据可知电表示数从零开始,滑动变阻采用分压接法,应选阻值相对较小的,便于调节,故选D;
第三空.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于时电表示数为零的位置,保护电表,故应在最左端;
第四空.根据表中数据,在图上描出各点,用光滑的曲线连接起来。如图所示:
第五空..由图线可知,二极管的阻值随电压的增大而减小;
第六空.电源内阻为20欧姆,当外电路电阻电源内阻相等,即发光二极管并联总电阻为20姆时灯泡的总功率最大,由于内外电阻相等,内外电压相等,电源电动势为3.2V,则路端电为1.6V,由上图所示图象可知,电压为1.6V时通过二极管的电流为10mA,此时二极管的电阻:
假设有n只二极管并联,则
解得:
n=10