Question

（2013?商丘三模）二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號為，其特點是具有單向?qū)щ娦�，某實驗小組要對一只二極管正向接入電路時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(biāo)識模糊了，同學(xué)們首先用多用電表的電阻擋來判斷它的正負(fù)極：當(dāng)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，當(dāng)交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn)，由此可判斷

左

（填“左”或“右”）端為二極管的正極．
（2）實驗探究中他們可選器材如下：
A．直流電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計），
B．滑動變阻器（0～20Ω）；
C．電壓表（量程15V、內(nèi)阻約80kΩ）；
D．電壓表（量程3V、內(nèi)阻約30kΩ）
E．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻約1Ω）；
F．電流表（量程50mA、內(nèi)阻約50Ω）；
G．待測二極管；
H．導(dǎo)線、開關(guān)．
為了提高測量精度，電壓表應(yīng)選用

D

，電流表應(yīng)選用

F

．（填序號字母）
（3）實驗中測量數(shù)據(jù)如下表，請在坐標(biāo)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

（4）同學(xué)們將該二極管與阻值為10Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3V的電源兩端，則二極管導(dǎo)通時定值電阻的功率為

0.022

W．

Answer 1

分析：（1）二極管具有單向?qū)щ娦裕�根�?jù)接通萬用表后的電流大小可以判斷二有管的正負(fù)極；
（2）根據(jù)給定的電源的電壓可以選擇電壓表；根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)可以選擇電流表；
（3）在坐標(biāo)軸中選擇合適的坐標(biāo)，采用描點法作圖，注意用平滑的曲線將各點相連；
（4）將10Ω的定值電阻視為電源內(nèi)阻，則畫出電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點為二極管的工作點，則由圖可得出電流和電壓，從而求出功率．

解答：解：（1）由于黑表筆接電源的正極，則由題意可知，黑表筆接左側(cè)時電流較大，說明二極管左側(cè)為二極管的正極；
（2）因電源電壓為3V，為了安全和準(zhǔn)確電壓表應(yīng)選擇D；
由表中數(shù)據(jù)可知，電流最大為50mA，則電流表應(yīng)選擇F；
（3）如圖建立直角坐標(biāo)系，采用描點作圖，圖象與下；
（4）將10Ω定值電阻等效為電源內(nèi)阻；在圖中作出電源的伏安特性曲線，如右圖；則兩曲線的交點為二極管工作點，則由圖象可知，二極管的工作電壓約為1.7V；電流約為13mA； 則功率P=UI=0.022W；（0.020-0.028均可）
故答案為：（1）左；（2）D、F；（3）如下左圖；（4）0.022．
 

點評：本題考查二極管伏安特性曲線的實驗，本題中要注意萬用表的黑表筆接內(nèi)部電源的正極；同時注意二極管的伏安特性曲線的性質(zhì)，不能畫成直線．