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發(fā)光二極管的導(dǎo)電特性

如圖1（a）是一種重要的電子元件：晶體二極管，在電路中符號如圖1(b)．它是由半導(dǎo)體材料制成的，有兩根引線，一根為正極，另一根為負(fù)極．有一種常見的二極管在導(dǎo)電時(shí)能發(fā)光，這種二極管叫做發(fā)光二極管,如圖1(c）所示，其電路符號如圖1（d）．二極管的導(dǎo)電性能很特殊，它只允許電流從它的正極流向負(fù)極，不允許從負(fù)極流向正極．這很像自行車氣流從打氣筒流向車胎．

下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的這一特殊導(dǎo)電性．方法是：將二極管與一個(gè)小燈泡、一個(gè)開關(guān)串聯(lián)接在干電池兩端，為了防止二極管被燒壞，在電路中串聯(lián)一只滑動(dòng)變阻器，在閉合開關(guān)前，將滑片置于阻值最大處．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：①當(dāng)電源反接時(shí)（如圖2），無論怎么移動(dòng)滑片，電流表都無示數(shù)；②當(dāng)電源正接時(shí)（如圖3），剛閉合開關(guān)，觀察發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，二極管也不發(fā)光．移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表才逐漸有了示數(shù)，二極管也開始發(fā)光．

電源正接時(shí)二極管導(dǎo)電性能是不是與它兩端的電壓大小有關(guān)呢？將電壓表接在c、d兩根引線之間，移動(dòng)滑片的位置，分別記錄電壓表和電流表的示數(shù)，如下表所示．

電壓/V	1.4	1.5	1.7	1.9	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5
電流/mA	0	0	2.0	4.0	12.0	22.0	32.0	42.0	52.0	60.0

（1）分析①和②現(xiàn)象，可知晶體二極管具有     （填“單”或“雙”）向?qū)щ姷奶匦裕?/p>

（2）根據(jù)文中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法在下圖坐標(biāo)紙上作出這個(gè)二極管的U-I圖線；

 

  

 

（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9V后正常工作，則從U-I圖線可以看出這種二極管正常工作后的電阻與正常工作前相比      （變大/變小/不變）；

（4）若電源電壓為6V，當(dāng)電流表示數(shù)為12.0mA時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為      Ω．

（5）使用發(fā)出兩種色光的二極管，分別指示電動(dòng)機(jī)正反兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以幫助操作人員及時(shí)發(fā)覺電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否符合需要．設(shè)計(jì)思路如下：a.接通開關(guān)，二極管甲導(dǎo)通，發(fā)紅光，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)．b.調(diào)換電池組正、負(fù)極，接通開關(guān)，二極管乙導(dǎo)通，發(fā)綠光，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)．根據(jù)上面設(shè)計(jì)思路，請你將二極管甲填入右上圖虛線框內(nèi)．

 

Answer 1

【答案】

（1）單    （2）如圖所示

（3）變小   （4）333.3 

（5）如圖所示

 

 

 

 

 

 

 

 

【解析】晶體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦裕粚?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9V后正常工作，則從U-I圖線可以看出這種二極管正常工作后的電阻與正常工作前相比變��；若電源電壓為6V，當(dāng)電流表示數(shù)為12.0mA時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為333.3Ω．