Question

15．某同学从废旧物品上拆卸到一发光二级管--LED，标示额定电流为272mA，其他不详，从网上查到发光二级管的电压不会超过4V，该同学利用学过的知识测试LED在4V以下的伏安特性曲线，粗测时，发现当LED两端电压约为3.3V时，通过的电流约100mA；当两端电压约为3.9V时，通过的电流约400mA；实验室提供以下仪器：
电压表V₁，量程5V，内阻约为5kΩ
电压表V₂，量程15V，内阻约为15kΩ
电流表A₁，量程500mA，内阻约为50Ω
电流表A₂，量程3A，内阻约为0.5Ω
滑动变阻器R₁，0～100Ω，最大允许电流O.5A
滑动变阻器R₂；0～20Ω，最大允许电流1A
电源电动势E=6V，内阻可忽略不计
开关一只
导线若干

①进行测量应选的电流表为A₁，伏特表为V₁，滑动变阻器应选R₂（填仪器代号）．
②请你为该同学设计出测量所用的电路图并画在图1的方框内（LED电路符号如图所示）．
③请你根据设计的电路图将图2中对应的实物图补充完善
④以下为该学生测量的数据及说明，请你帮助他在给出的图3坐标纸上画出LED的伏安特性曲线

电压（V）	2.5	3.18	3.33	3.44	3.58	3.64	3.77	3.91
电流（mA）	0	50	100	150	200	250	350	461

说明：2.5V以下电流均为零．

Answer 1

分析 测小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，LED灯电阻较大，电流表应采用内接法，分析电路图，然后答题．

解答 解：①根据题目中的电流表读数，则选择电流表A₁，
根据电压表的读数，则选择电压表V₁，
因所测电阻较大，且需要分压式接法，则选取滑动变阻器R₂．
②测定小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，
LED灯电阻较大，远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，
电路图如左下图；

③根据电路图，连接实物图，注意量程与极性，如上右图所示：
④LED灯与普通小灯泡的伏安特性曲线的最显著区别是普通小灯泡在灯泡发光前的一段区间内，伏安特性曲线具有线性特征（遵循欧姆定律）而LED灯的伏安特性曲线没有线性特征．

故答案为：①A₁，V₁，R₂；②如图上左图所示；③如上右图所示；④如上图所示．

点评 本题考查了实验电路的选择，根据题意确定滑动变阻器与电流表接法、分析清楚电路结构即可正确解题．当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器要选择分压接法．