Question

18．二极管具有单向导电性，现要测绘二极管正向导通过的伏安特性曲线．已知实验使用的二极管正向导通时允许通过的电流最大为5.0×10^-2A．
（1）若二极管的标识看不清了，我们首先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左端、黑表笔接触二极管右端时，发现指针的偏角比较大，当交换表笔再次测量时，发现指针偏转很小．由此可判断二极管的右（填“左”或“右”）端为正极．
（2）为了描绘该二极管的伏安特性曲线，测量数据如下表：

电流I/mA	0	0	0.2	1.8	3.9	8.6[K]	14.0	21.8	33.5	50.0
电压U/V	0	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50	1.75	2.00	2.25	2.50

实验探究中可选器材如下：
A．直流电源（电动势3V，内阻不计）；
B．滑动变阻器（0～20kΩ）；
C．电压表（量程3V、内阻约30kΩ）
D．电压表（量程15V、内阻约80kΩ）
E．电流表（量程50mA、内阻约50kΩ）
F．电流表（量程0.6A、内阻约1Ω）
G．待测二极管；
H．导线、开关．
为了提高测量精度，电压表应选用C，电流表应选用E．（填序号字母）
（3）依据实验中测量数据在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线如图所示，我们将该二极管与阻值为50kΩ的定值电阻串联后接到电压为3V的恒压电源两端，使二级管正向导通，则二极管导通过时的功率为0.04W．

Answer 1

分析 （1）明确二极管的性质，同时掌握欧姆表内部电源接法，则可分析二极管的极性；
（2）电表的量程略大于电路中的最大值即可；根据给出的电源可确定电压表，根据给定的数据可分析对应的电流表；
（3）将定值电阻等效为电源内阻，作出电源的伏安特性曲线，与灯泡伏安特性曲线的交点即为电源的工作点，由图可知电压和电流，则由P=UI可求得功率．

解答 解：（1）二极管的正向导通能力很好，电阻非常小，由于多用电表欧姆挡内含有电源，红表笔接电源负极，黑表笔接电源正极，故红表笔接触二极管左端、黑表笔接触二极管右端时，发现指针的偏角比较大，电阻小，因而二极管的右端为正极．
（2）因为直流电源的电动势为3V，故电压表选用量程为3V的电压表；根据所测数据电流的最大值为50mA，故电流表选用量程为50mA的电流表E．
（3）将50Ω定值电阻等效为电源内阻，在图中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，则两曲线的交点为二极管工作点，则由图象可知，二极管的工作电压约为1.9V；电流约为21mA，则功率P=UI=1.9×2.1×10^-3=0.04W．
故答案为：（1）右　
（2）C　E
（3）0.04

点评 本题考查二极管伏安特性曲线的实验，本题中要注意万用表的欧姆档黑表笔接内部电源的正极；注意图象的正确的应用，知道两图象的交点为二极管的工作点．