题目内容

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
端为二极管的正极(选填“左”、“右”).
(2)该小组利用如图1所示的电路图只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘,在实验中得到表一组U和I的数据:
序号 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.25 0.25 0.75 1.0 1.25 1.50
I/mA 0 5 20 42 80 140 300
请根据实验数据在图2中作出二极管的Ⅰ-U图象.从图线上可以看出,当通过二极管的电流逐渐增大时,二极管的正向阻值逐渐
减小
减小
(填“增大”、“不变”或“减小”)
(3)若把该二极管与电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的直流电源和R=3Ω的电阻串联成如图3所示电路,则该二极管的实际功率约为
0.095
0.095
W.(结果保留两位有效数字)
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)根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后用平滑的曲线把各点连起来,作出I-U图象;根据图象应用欧姆定律判断二极管正向电阻随电流增大如何变化.
(3)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,由P=UI求出二极管的功率.
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)根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后根据描出的点作出图象,如图所示;
由图象可知,随电流I的增大,二极管两端电压U变大,但U与I的比值变小,由R=
U
I
可知,二极管电阻减小,由此可得:当通过二极管的电流逐渐增大时,二极管的正向阻值逐渐减小.
(3)在二极管的I-U图象坐标系中,作出电源的I-U图象如图所示,
由图象可知,两图象的交点坐标值为U=1.05V,I=90mA=0.09A,
则二极管的功率为:P=UI=1.05V×0.09A≈0.095W;
故答案为:(1)右;(2)图象如图所示; 减小;(3)0.095.
点评:本题考查了判断二极管的正负极、作图象、判断二极管电阻如何变化、求二极管功率等问题;
利用多用电表的欧姆挡判断二极管极性时,要知道欧姆表的内部结构、知道欧姆表指针偏角越小,所测电阻越大,指针偏角越大,所测电阻越小.
练习册系列答案
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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,即电流从正极流人时电阻比较小,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
(选填“左”、“右”)端为二极管的正极.
(2)厂家提供的伏安特性曲线如下图,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V-:量程5V、内阻约50kΩ
D.电压表V::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
D
,电流表应选用
F
F
(填序号字母).
(3)为了达到测量目的,请在答题卡上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:
在二极管支路串人一阻值合适的限流电阻起保护作用.
在二极管支路串人一阻值合适的限流电阻起保护作用.
(2010?福建模拟)(1)在探究单摆运动规律的实验中,小明做了如下实验:用游标卡尺测得小球的直径为
19.95
19.95
 mm(如
图1).多次改变单摆悬线长,正确操作后测得多组x(悬点到球下端的距离)、T(单摆振动周期)的数据,
并作出如图2所示的T2-x的图象,则图线与横轴的截距b表示
摆球的半径
摆球的半径

(2)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.某实验兴趣小基对一只晶体二极管的伏安特性曲线如图3进行测绘探究.据了解,该二极管允许通过的最大电流为50mA.
①该二极管外壳的标识模糊了,同学们用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左
端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较大,由此可判断
 (填“左”或“右”)端为二极管的正极
②如图是厂家提供的该种二极管正向导通时的伏安特性曲线,同学们为了验证该特性曲线,他们选择以下部分
器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计);
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约50KΩ);  
D.电压表(量程3V、内阻约20KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻忽略不计);
F.电流表(量程50mA、内阻忽略不计);
G.待测二极管;
H.导线、开关等.
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用
D
D
,电流表应选用
F
F
.(填序号字母)
③请在如图4虚线框内画出测量的实验电路原理图.
④为了更好地保护二极管,某同学对实验电路进行了改进:将一只电阻串联在二极管的支路上,则该电阻阻值至少应为
10
10
Ω.

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