Question

11．二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，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）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线．因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻．其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，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．然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，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，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：
A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器R：0～20Ω
C．电压表V₁：量程5V、内阻约50kΩ
D．电压表V₂：量程3V、内阻约20kΩ
E．电流表A：量程0.6A、内阻约0.5Ω
F．电流表mA：量程50mA、内阻约5Ω
G．待测二极管D
H．单刀单掷开关S，导线若干
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，请在图2虚线框内画出正确的实验电路原理图．

Answer 1

分析 本题（1）的关键是根据欧姆表的改装原理可知黑表笔应与表内电池的正极相连红表笔与负极相连；题（2）根据电源电动势大小或二极管的伏安特性曲线正向最大电压来选择电压表量程，根据伏安特性曲线正向最大电流来选择电流表量程；题（3）根据伏安特性曲线中的电流从零调可知变阻器应采用分压式接法，根据二极管的正向电阻较小满足电流表外接法的条件可知电流表应用外接法．

解答 解：（1）根据欧姆表的改装原理可知，黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连，红表笔应与内部电池的负极相连，所以当黑表笔与左端相连时指针偏角较小说明二极管的左端应是负极，右端应是正极；
（2）根据电源电动势为3V可知电压表应选择D；
根据图1中最大正向电流为30mA可知电流表应选择F；
（3）根据图1可知，通过二极管的电流应从零调，所以变阻器应采用分压式接法，由于二极管的正向电阻较小，满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$，所以电流表应用外接法，
电路图如图所示：

故答案为：（1）右；（2）D，F；（3）如图

点评 应明确：①黑表笔应插入“-”插孔，但正好与欧姆表内部电池的正极相连；②当电流从零调时，变阻器应采用分压式接法；③当待测电阻满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＞\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$时，电流表应用外接法，满足$\frac{{R}_{V}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}＜\frac{{R}_{x}^{\;}}{{R}_{A}^{\;}}$时，电流表应用内接法．