(2011?江蘇一模)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用.圖甲是一種發(fā)光二極管的實(shí)物圖,正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”號(hào)的一端接低電勢(shì).某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端電壓U和通過(guò)它電流I的數(shù)據(jù)如下表所示:
U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0
(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
A.電壓表(量程0-3V,內(nèi)阻約10kΩ)     B.電壓表(量程0-15V,內(nèi)阻約25kΩ)
C.電流表(量程0-50mA,內(nèi)阻約50Ω)   D.電流表(量程0-0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10Ω,允許最大電流3A)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))   G.開關(guān),導(dǎo)線
該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用的是
A
A
,電流表選用的是
C
C
(填選項(xiàng)字母).
 (2)請(qǐng)?jiān)趫D乙中以筆劃線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整.
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線.
(4)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連,還需串聯(lián)一個(gè)阻值R=
110
110
Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài) (結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端電壓U和通過(guò)它電流I的數(shù)據(jù)的范圍可以選擇電壓表和電流表;
(2)描繪該二極管的伏安特性曲線,電壓電流要從0測(cè)起,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該用分壓式;從表格中數(shù)據(jù)看,二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)該用外接法;
(3)在圖上描出電流和電壓的對(duì)應(yīng)點(diǎn),用光滑的曲線連接起來(lái);
(4)根據(jù)二極管的工作電流結(jié)合I-U圖線求出工作電壓,再求出串聯(lián)的電阻.
解答:解:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端電壓U和通過(guò)它電流I的數(shù)據(jù)的范圍可知:電壓變化的最大值為2.8V,所以電壓表選A;電流表變化的最大值為30mA,所以電流表選C;
(2)電壓電流要從0測(cè)起,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該用分壓式;二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻,電流表應(yīng)該用外接法.實(shí)物圖的連接如圖.

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖上描出各點(diǎn),用光滑的曲線連接起來(lái).如圖.

(4)根據(jù)U-I圖線,當(dāng)二極管的工作電壓為1.9V時(shí),工作電流約為10mA,串聯(lián)電阻上分到電壓應(yīng)為1.1V,
故應(yīng)串聯(lián)的電阻為:R=
U
I
=
1.1
0.01
=110Ω
故答案為:(1)A,C;(2)如圖所示;(3)如圖所示;(4)110.
點(diǎn)評(píng):解決本題關(guān)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(nèi)外接和滑動(dòng)變阻器的分壓限流接法.
3、用數(shù)學(xué)描點(diǎn)法描繪圖象,體現(xiàn)了學(xué)科間的整合.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2011?江蘇一模)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,電阻R=22Ω,各電表均為理想電表.原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是( 。
 

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(1)粒子的比荷
qm

(2)速度v0 和v1的大;
(3)速度為v1的粒子從O到DD′所用的時(shí)間.

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(1)物塊第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大。
(2)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離.

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