Question

15．二極管是一種半導(dǎo)體元件，其特點是具有單向?qū)щ娦�，即電流從正極流入時電阻比較小，而從負極流入時電阻比較大．
（1）某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線，因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷該二極管的正、負極，他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻．其步驟是：將選擇開關(guān)旋至合適倍率，進行歐姆調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的左端，紅表筆接觸右端時，指針偏角比較��；然后將紅、黑表筆位置對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷右端為二極管的正極（選填“左”、“右”）；
（2）廠家提供的伏安特性曲線如圖1．為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選用的器材有：
A．直流電源E：電動勢5V，內(nèi)阻忽略不計
B．直流電源E：電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計
C．滑動變阻器R：0-20Ω
D．電壓表V₁：量程3V，內(nèi)阻約500kΩ
E．電壓表V₂：量程45V，內(nèi)阻約20kΩ
F．電流表uA：量程300uA，內(nèi)阻約400Ω
G．電流表mA：量程50mA，內(nèi)阻約5Ω
H．待測二極管D
I．單刀單擲開關(guān)；
J．導(dǎo)線若干
①為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，選用的器材BCDFHI（填序號字母）；
②為了達到測量目的，請在圖2虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖；
③為了保護二極管，反向電壓不要達到40V，請你對本實驗的設(shè)計或操作提出一條合理的建議：a．在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護作用；b．閉合開關(guān)前滑動觸頭停在最左端，向右移動滑動觸頭時應(yīng)緩慢進行，同時仔細觀察電壓表示數(shù)變化，以防止電壓達到40V．

Answer 1

分析 （1）二極管具有單向?qū)щ娦�，�?dāng)接反向電壓時，二極管的電阻很大，由歐姆表的示數(shù)可知二極管的極性；
（2）電源已知，根據(jù)電源的電動勢可以選出電壓表，由圖中示數(shù)可以選出電流表；再根據(jù)原理選出必需的儀器；
（3）為了得到范圍較大的測量值，本實驗應(yīng)選擇分壓接法，為了準(zhǔn)確應(yīng)選用電流表外接法；
（4）要控制電路關(guān)鍵在于控制二極管兩端的電壓，故可以通過加入保護電阻分壓，或在調(diào)節(jié)時讓滑動變阻器分壓慢慢變大，進行控制．

解答 解：（1）歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負接線柱上，當(dāng)紅表筆接觸右端時，說明紅表筆接入電源的負極；此時指針偏角較小，說明電阻較大，故說明接入了反向電壓，故二極管右端應(yīng)為正極；
（2）①給出的電源分別為5V和3V，而電壓表量程分別為3V和45V，則為了準(zhǔn)確測量，電源應(yīng)選擇電壓為3V的；而電壓表應(yīng)選3V量程進行測量；而由坐標(biāo)可知，電路中電流較小，故電流表應(yīng)選50mA的即可；另外需要待測二極管及導(dǎo)線開關(guān)等；故需要的儀器有BCDFHI
②為了得出完整的圖象，應(yīng)采用分壓接法，同時因正向電阻較小，故可以采用外接法，原理圖如圖；

③為了防止超過最大電流，可以在電路中串接保護電阻；同時也可以通過實驗方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動觸片，注視電流表，使電流表示數(shù)不得超過25mA；
故答案為：（1）右；（2）①BCDFHI；②電路如圖；③a．在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護作用；b．閉合開關(guān)前滑動觸頭停在最左端，向右移動滑動觸頭時應(yīng)緩慢進行，同時仔細觀察電壓表示數(shù)變化，以防止電壓達到40V

點評 本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線，綜合性較強，要求學(xué)生能全面掌握實驗知識；注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理．最后一問中只要回答中任意一條均為正確的．