Question

12．二極管是一種半導(dǎo)體元件，它的符號(hào)為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦?，即電流從正極流入時(shí)電阻比較小，而從負(fù)極流入時(shí)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(shí)模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極，他們用多用電表電阻擋測(cè)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(jìn)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(shí)，指針偏角比較��； 然后將紅、黑表筆位置對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)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(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對(duì)加反向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有：
A．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；
B．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)7V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；
C．滑動(dòng)變阻器R：0-20Ω；
D．電壓表V₁：量程45V，內(nèi)阻約500kΩ；
E．電壓表 V₂：量程3V，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；
D．待測(cè)二極管D；
I．單刀單擲開關(guān)H，導(dǎo)線若干
（1）為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，選用的器材BCDFHI（填序號(hào)字母）
（2）為了達(dá)到測(cè)量目的，請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖；
（3）為了保護(hù)二極管，反向電壓不要達(dá)到40V，請(qǐng)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議：在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護(hù)作用．

Answer 1

分析 （1）二極管具有單向?qū)щ娦裕��?dāng)接反向電壓時(shí)，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）（1）根據(jù)給出的伏安特性曲線可知電壓和電流；則可以選擇電源、電流表和電壓表等；根據(jù)電路接法可明確對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器；
（2）為了得到范圍較大的測(cè)量值，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇分壓接法，為了準(zhǔn)確應(yīng)選用電流表外接法；
（3）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(hù)電阻分壓，或在調(diào)節(jié)時(shí)讓滑動(dòng)變阻器分壓慢慢變大，進(jìn)行控制．

解答 解：（1）歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負(fù)接線柱上，當(dāng)紅表筆接觸右端時(shí)，說明紅表筆接入電源的負(fù)極；此時(shí)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）根據(jù)圖象可知，反向電壓最大40V，所以電源電動(dòng)勢(shì)取大一些的，即B，電動(dòng)勢(shì)為7V，故為了安全和準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選取D，45V的量程，由圖可知，最大電流約為30mA，故電流表應(yīng)選F，還需要滑動(dòng)變阻器C，以及待測(cè)二極管H，單刀單擲開關(guān)H，導(dǎo)線若干I；
故選：BCDFHI；
（2）為了得出完整的圖象，應(yīng)采用分壓接法，同時(shí)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壓，可以在電路中串接保護(hù)電阻；同時(shí)也可以通過實(shí)驗(yàn)方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸片，注視電流表，使電壓表示數(shù)不得超過40V；
故答案為：（1）右；（2）（1）BCDFHI； （2）如圖；（3）在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護(hù)作用．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線，綜合性較強(qiáng)，要求學(xué)生能全面掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)；注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理．