Question

二極管是一種半導體元件，電路符號為，其特點是具有單向導電性．某實驗興趣小組對一只晶體二極管的伏安特性曲線進行測繪探究．據(jù)了解，該二極管允許通過的最大電流為50mA．
（1）該二極管外殼的標識模糊了，同學們用多用電表的電阻擋來判斷它的正負極：當將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，由此可判斷

左

（填“左”或“右”）端為二極管的正極．
（2）同學們?yōu)榱嗣枥L該二極管的伏安特性曲線，測量數(shù)據(jù)如下表，請在下面坐標紙上畫出該二極管的伏安特性曲線．

電流I/mA	0	0	0.2	1.8	3.9	8.6	14.0	21.8	33.5	50.0
電壓U/V	0	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50	1.75	2.00	2.25	2.50

他們選擇以下部分器材進行實驗：
A．直流電源（電動勢3V，內阻忽略不計）；
B．滑動變阻器（0～20Ω）；
C．電壓表（量程15V、內阻約80KΩ）；  _K^S*5U．C#
D．電壓表（量程3V、內阻約30KΩ）；
E．電流表（量程0.6A、內阻0.1Ω）；
F．電流表（量程50mA、內阻1Ω）；
G．待測二極管；
H．導線、開關等．
為了提高測量結果的準確度，電壓表應選用

D

，電流表應選用

F

．（填序號字母）
（3）請在虛線框內畫出測量的實驗電路原理圖．
（4）為了更好地保護二極管，某同學對實驗電路進行了改進：將一只電阻串聯(lián)在二極管的支路上，則該電阻阻值至少應為

9

Ω．

Answer 1

分析：（1）多用電表測電阻電流的流向是“紅進黑出”，二極管具有單向導電性，當電流從二極管的正極流入，電阻比較小，當從二極管的負極流入，電阻非常大．
（2）描繪該二極管的伏安特性曲線，應該用平滑曲線．選器材注意安全，精確．
（3）描繪該二極管的伏安特性曲線，電壓電流要從0測起，所以滑動變阻器應該用分壓式；從表格中數(shù)據(jù)看，開始一段時間內二極管的電阻較大，“大內偏大”，電流表應該用內接法．
（4）為了更好地保護二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達3V，需串聯(lián)一電阻起分壓作用．

解答：解：（1）用電表測電阻電流的流向是“紅進黑出”，當將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，說明電阻非常大，說明黑表筆接二極管的負極，所以右端為負極，左端為正極．
（2）二極管的伏安特性曲線如圖．從精確的角度出發(fā)，電源電壓為3V，所以電壓表量程選3V的，所測最大電流為50mA，所以電流表量程選50mA．
（3）電路圖如右圖．
（4）為了更好地保護二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達3V，電流表內阻為1Ω，所以R=

3-2.5

0.05

-1Ω=9Ω．
故本題答案：（1）左，（2）如圖，D，F(xiàn)，（3）如圖，（4）9．

點評：解決本題關鍵：1、知道多用電表電流的流向及二極管的特性．2、如何選取電流表的內外接和滑動變阻器的分壓限流接法．