Question

14．實驗室里有一只“WA200”型的二極管，但它兩端的“+”“-”號被磨掉了．小王想測出它的正負極，并測量它的正向電阻、反向電阻．小王先在網上查出該型二極管的正向電阻約5Ω、反向電阻約50Ω．小王在實驗室找出以下器材：
電流表A，量程0.6A，內阻r_A=0.1Ω
電壓表V₁，量程2V，內阻r_V=1kΩ
電壓表V₂，量程3V，內阻約為2kΩ
定值電阻R₁，阻值R₁=40Ω
滑動變阻器R₂，阻值范圍0-5Ω
電源E，電動勢3V，內阻不計
開關及導線若干
（1）小王先在二極管兩端標上A和B，按如圖甲所示電路連接．他發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)都幾乎不隨滑動變阻器R₂的阻值的變化而改變（電路保持安全完好），說明哪端是二極管的正極B（填A、B）

（2）小王標出了二極管的正負極，接著他設計了如圖乙所示的電路．某次測量中讀出電壓表讀數(shù)為U、電流表的讀數(shù)為I，則二極管“正向電阻”的精確計算式R=$\frac{U}{I}$-R_A（用讀數(shù)和字母表示）
（3）請您選用上面器材，幫小王設計一個測量二極管“反向電阻”的電路，填在圖丙的方框內．要求：能夠多次測量、盡量精確．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二極管的性質和實驗現(xiàn)象可明確二極管的正極；
（2）明確電路接法；根據(jù)歐姆定律可求得正向電阻；
（3）二極管反向電阻較大，電流較小，電流表無法使用，則根據(jù)給出的儀器可明確應采用的電路圖．

解答 解：（1）因電壓表和電流均不隨變阻器的阻值變化而變化，說明二極管反向接入，故B端為二極管的正極；
（2）由圖乙可知，采用了電流表內接法，則由歐姆定律可知：R=$\frac{U}{I}-$r_A
（3）要想多次測量應采用分壓接法，由于反向電阻較大，屬于大電阻，電路中電流較小，為了能準確測量，可以將V₁與R₁并聯(lián)后充當電流表使用，再與電壓表V₂并聯(lián)，再由即可求出電阻；故原理圖如圖所示；
故答案為：（1）B     （2）=$\frac{U}{I}-$r_A（3）

點評 本題考查伏安法測二極管的性質的實驗，要注意明確二極管反向電阻較大，不能利用常規(guī)的實驗方法進行求解；故采用了V₁與R₁并聯(lián)的方式測量電流．