题目内容

18．用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用．发光二极管具有单向导电性，正向电阻较小，反向电阻很大．某同学想借用“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来研究发光二极管的伏安特性．
（1）实验先判断发光二极管的正负极，如图1所示，发光二极管的两个接线长短不一，我们俗称为发光二极管的“长脚”和“短脚”．该同学使用多用电表欧姆挡的“×1k”挡来测量二极管的电阻，红表笔与二极管“短脚”接触，黑表笔与二极管“长脚”接触发现指针几乎不动．调换接触脚后，指针偏转情况如图2所示，则二极管的“长脚”为二极管的负极（选填“正”、“负”），由图可读出此时二极管的阻值为4000Ω．
（2）该同学设计了如图3所示的电路测量发光二极管的正向伏安特性．则发光二极管的“长脚”应与图乙中的a（选填“a”或“b”）端连接．
（3）请按图3的电路图在图4中画出连线，将器材连接成实验电路．
（4）该同学测得发光二极管的正向伏安特性曲线如图5所示，实验时发现，当电压表示数U=0.8V时，发光二极管开始发光．那么请你判断在图2状态下发光二极管发光（选填“发光”或“不发光”）．

分析 本题①的关键是由于指针没有与刻度线对齐，可以估读一位；题②的关键是明确黑表笔与欧姆表内部电池的正极相连，红表笔与负极相连；题④的关键是画一条斜率等于7.9的通过原点的倾斜直线，然后读出两图线交点的纵坐标即可．

解答 解：①红表笔与二极管“短脚”接触，黑表笔与二极管“长脚”接触发现指针几乎不动，说明二极管不导通，所以二极管的“长脚”为二极管的负极，
欧姆表的读数为：R=4.0×1k=4000Ω；   
②该同学设计了如图3所示的电路测量发光二极管的正向伏安特性，由于黑表笔与欧姆表内部电池的正极相连，所以发光二极管的“长脚”应与图乙中的a端连接．
③连线图如图所示：
④根据②中的分析可知，图甲情况下二极管处于导通状态，根据R=$\frac{U}{I}$可知，在I-U图象中，画一条过斜率为4的通过原点的倾斜直线，读出直线与伏安特性曲线的交点的纵坐标大于0.8V，超过二极管的发光电压，故二极管发光．
故答案为：（1）负； 4000；（2）a；（3）如图所示；（4）发光

点评 应明确：①欧姆表黑表笔与内部电池的正极相连，红表笔与负极相连；②根据R=$\frac{U}{I}$可知，U-I上的点与原点连线的斜率等于电阻．

练习册系列答案
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