Question

LED发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点，被人们誉为是本世纪的新型光源，已广泛应用电脑、手机等电子产品中．有一种LED手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的，其发光效率很高．它在正常工作时，正向电压约2.8V，电流在1OmA左右．现取这样一只发光二极管（电路符号可用一一表示），要测量它的伏安特性，提供有下列的实验器材：
A电源E（电动势为4V，内阻约为2Ω）；
B．滑线变阻器R₀（阻值0?20Ω）；
C．电流表A₁（量程15mA，内阻约为10Ω）；
D．电流表A₂（量程0.6A，内阻约为5Ω）
E．电压表V₁ （量程3V，内阻约为1KΩ）
F．电压表V₂（量程15V，内阻约为10KΩ）
G．开关及导线若干；则
（1）电流表应选、电压表应选．
（2）并在方框中画出电路图．

Answer 1

分析：（1）根据LED正常工作时的正向电压选择电压表，根据LED正常工作时的电流大小选择电流表．
（2）要描绘LED的伏安特性曲线，电压表与电流表应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据待测LED电阻与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后作出实验电路图．

解答：解：（1）LED正常工作时，正向电压约2.8V，因此电压表可选E、电压表V₁ （量程3V，内阻约为1KΩ），LED正常工作时电流在1OmA左右，为0.6A的60分之一，使用电流表A₂（量程0.6A，内阻约为5Ω）读数误差较大，电流表应选C、电流表A₁（量程15mA，内阻约为10Ω）；
（2）描绘LED的伏安特性曲线，电压表与电流表示数应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；LED正常工作时电阻约为R=

U

I

=

2.8V

10×10-3A

=280Ω，

R

RA

=

280Ω

10Ω

=28，

RV

R

=

1000Ω

280Ω

≈3.6，

R

RA

＞

RV

R

，电流表采用内接法，实验电路图如图所示．
故答案为：（1）C、电流表A₁；E、电压表V₁；（2）实验电路图如图所示．

点评：本题考查了选择实验器材、设计实验电路，确定滑动变阻器接法与电流表接法是正确设计实验电路的关键．