电路如图所示.若用导线分别连接ac.bd.则 [ ] A．三个电阻变为并联B．三个电阻仍为串联 C．电流表示数变大D．电源被短路题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

小明发现他家的电源插排上有多个指示灯，如图甲所示．小明将电源插排拆开后发现，每个指示灯实际上是一个发光二极管，每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在220V的电源上．他通过查阅资料得知，发光二极管的结构与普通二极管相似，由一个PN结构成，具有单向导电性．当在发光二极管上加正向电压时，发光二极管导通并发光；当加反向电压时，发光二极管截止（电阻可视为无穷大）且不发光．如果将发光二极管D和电阻R接在如图乙所示的正弦交流电路中，只有在交流电压正半周期时，发光二极管导通，在负半周期时不导通．并可以证明：若用U_D表示发光二极管导通时其两端的电压，当所加的交流电压为U时，电阻R上的电压为U_R=

2

π

U-U_D≈0.45U-U_D，实际上交流电压值是变化的，其瞬时可达到的最大值约为

2

U，查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为2V，通过它的电流约为l0mA，计算时忽略发光二极管发光过程中消耗功率的变化．

（1）为了保证发光二极管的安全，需要串联一个多大阻值的定值电阻？
（2）此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大？
（3）如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极管指示灯的插排，每天工作24小时，那么我国每年（按365天计算）要损耗多少度电？
（4）根据此现象警示我们平时要如何节约用电？

阅读短文，回答问题：
发光二极管的导电特性
如图1（a）是一种重要的电子元件：晶体二极管，在电路中符号如图1（b）．它是由半导体材料制成的，有两根引线，一根为正极，另一根为负极．有一种常见的二极管在导电时能发光，这种二极管叫做发光二极管，如图1（c）所示，其电路符号如图1（d）．二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极．这很像自行车气流从打气筒流向车胎．

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性．方法是：将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端，为了防止二极管被烧坏，在电路中串联一只滑动变阻器，在闭合开关前，将滑片置于阻值最大处．实验发现：①当电源反接时（如图2），无论怎么移动滑片，电流表都无示数；②当电源正接时（如图3），刚闭合开关，观察发现电流表无示数，二极管也不发光．移动滑片，发现电流表才逐渐有了示数，二极管也开始发光．

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢？将电压表接在c、d两根引线之间，移动滑片的位置，分别记录电压表和电流表的示数，如下表所示．

电压/V	1.4	1.5	1.7	1.9	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
电流/mA	0	0	2.0	4.0	12.0	22.0	32.0	42.0	52.0	60.0

（1）分析①和②现象，可知晶体二极管具有

单

（填“单”或“双”）向导电的特性；
（2）根据文中实验数据，用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线；

（3）实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作，则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比

变小

（变大/变小/不变）；
（4）若电源电压为6V，当电流表示数为12.0mA时，滑动变阻器接入电路的阻值为

333.3

Ω．
（5）使用发出两种色光的二极管，分别指示电动机正反两个转动方向，可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要．设计思路如下：a．接通开关，二极管甲导通，发红光，电动机正转．b．调换电池组正、负极，接通开关，二极管乙导通，发绿光，电动机反转．根据上面设计思路，请你将二极管甲填入右上图虚线框内．

探究发光二极管的导电特性
资料：图a是一种重要的电子元件：晶体二极管，在电路中符号如图b．它是由半导体材料制成的，有两根引线，一根为正极，另一根为负极．有一种常见的二极管在导电时能发光，这种二极管叫做发光二极管（如图c），其电路符号如图d．
二极管的导电性能很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极．这很像自行车气流从打气筒流向车胎．
小丽和小明认真阅读完资料后，激起他们探究的欲望，决定合作实验验证二极管的这一特殊导电性．

小丽设计出如图1所示的电路．正准备连接电路时，小明提醒她这样的电路有问题，二极管可能会被烧坏，于是他们在电路中串上一滑动变阻器．
（1）闭合开关前，滑片应位于

b

（选填“a”或“b”）端．

实验发现：
①当电源反接时（如图2），无论怎么移动滑片，电流表都

无

示数（选填“有”或“无”）．
②当电源正接时（如图3），刚闭合开关，观察发现电流表无示数，二极管也不发光．
他们疑惑了，是不是电路中有断路情况发生？于是他们找来一电压表，当接c、d两根引线时，发现电压表有示数，示数为1.4V，电路无断路情况，此时他们更加疑惑了．
后来，小明无意中移动了滑片，眼尖的小丽发现电压表示数变大，电流表也有示数．对于这个现象他们很兴奋，猜想当电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢？他们认真完成实验，并将记录的部分数据填入下表．

电压/V	1.4	1.5	1.7	1.9	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
电流/mA	0	0	2.0	4.0	12.0	22.0	32.0	42.0	52.0	60.0

（2）分析①和②现象，可知晶体二极管具有

单

（填“单”或“双”）向导电的特性；
（3）根据以上实验数据用描点法，在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图线；
（4）两人发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作，则从表格中收集到的数据以及U-I图线可以看出这种二极管正常工作前后的导电情况有何区别？

正常工作后电阻小

；

（5）若电源电压为6V，当电流表示数为12.0mA时，滑动变阻器接入电路的阻值为

0.33×10³

Ω．
（6）使用发出两种色光的二极管，分别指示电动机正反两个转动方向，可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要．为此小丽和小明设计出符合需要的模拟电路．
[实验步骤]（1）接通开关，二极管甲导通，发红光，电动机正转．
（2）调换电池组正、负极，接通开关，二极管乙导通，发绿光，电动机反转．
根据小丽和小明的设计思路，请你将二极管甲填入虚线框内．

如图所示；小灯泡的额定电压为3.8 V，电阻大约为10 Ω，电源电压不大十3 V．

(1)为了做用滑动变阻器改变电流的实验，已将所用器材连成部分电路．若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，通过小灯泡中的电流变大，在下图中补画根导线，组成符合要求的电路；

(2)为了做“测定小灯泡电阻”的实验，请你再将电压表接在小灯泡两端(在上图中补画出导线)．连成正确电路后闭合开关S，两电表的指针位置如图所示，灯泡的电阻为________Ω．

(3)他们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系．首先把2欧姆的电阻接人原来小灯泡的位置，调节变限器依次测得数据如表一．

由表一可归纳出：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟它两端的电压成________比．然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系．其操作步骤是分别把1 Ω、2 Ω、3 Ω的电阻接人原小灯泡的位置，立即闭合开关记录读数如表二所示．

由表中的实验数据发现，通过导休的电流跟它的电阻不成反比，其原因可能是遗漏了重要的操作步骤，此步骤是：________；

(4)在物理实验探究中，我们经常要遇到某个因素受到多个共他因素影响的问题，一般采用变量拄制法．例如：在上述实验中________实验就是用的这种方法．

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