Question

13．LED發(fā)光二極管（如圖1）技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，表為某發(fā)光二極管的正向電壓U與正向電流I關(guān)系的數(shù)據(jù)．

U/V	0.00	2.56	2.71	2.80	2.84	2.87	2.89	2.91	2.99
I/mA	0.00	0.03	0.07	0.11	0.34	0.52	0.75	0.91	3.02

（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖2中畫出電壓在2.50V〜3.00V范圍內(nèi)二極管的I-U圖線．
（2）分析二極管的I-U圖線可知二極管的電阻隨U變大而變�。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ白冃　被颉安蛔儭保�，在電壓2.50V〜3.00V范圍內(nèi)電阻最小約為990Ω（保留三位有效數(shù)字）；
（3）某同學(xué)用伏安法測電阻的電路驗證該二極管的伏安特性曲線，要求二極管的正向電壓從 0開始變化，并使測量誤差盡量減�。畧D3是實驗器材實物圖，電壓表量程為3V，內(nèi)阻約為 3kΩ，電流表量程為5mA，內(nèi)阻約為10Ω．圖中已連接了部分導(dǎo)線，請按實驗要求將實物圖中的連線補充完整．
（4）若此LED發(fā)光二極管的工作電流為2mA，則此發(fā)光二極管應(yīng)與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)后才能與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電源相連．

Answer 1

分析 由表格中數(shù)據(jù)選擇合適的標(biāo)度，采用描點法得出伏安特性曲線；
通過實驗盡可能大范圍描繪出它的伏安特性曲線來研究它的工作特性，知滑動變阻器需采用分壓式接法．
根據(jù)通過二極管的電流讀出二極管兩端電壓，再根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律求出串聯(lián)的電阻即可．

解答 解：（1）如圖選取電壓及電流標(biāo)度，采用描點法得出各點位置，用平滑的曲線將各點相連；如圖所示；

圖象上點與坐標(biāo)原點的連線的斜率倒數(shù)在減小，可知二極管的電阻隨U變大而變小，
在該范圍內(nèi)電阻最小約為R=$\frac{2.99}{3.02×1{0}^{-3}}$=990Ω
（2）由于電壓和電流的測量范圍比較大，則滑動變阻器采用分壓式接法，由于二極管內(nèi)阻更接近電壓表內(nèi)阻，所以電流表采取內(nèi)接法，實物圖如上圖．
（3）根據(jù)二極管I-U圖象或數(shù)據(jù)表可知，通過二極管的電流I=2mA時，二極管兩端的電壓U=2.98V，
根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律，應(yīng)串聯(lián)的電阻為：R=$\frac{3-2.98}{0.002}$=10Ω；
故答案為：（1）變��；990（2）如圖；（3）10

點評 本題考查描繪伏安特性曲線的實驗，要注意由于二極管電阻較小，故測定伏安特性曲線時應(yīng)采用滑動變阻器的分壓接法．同時注意用好實驗的原理．