Question

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娦裕�某實驗興趣小組對一只晶體二極管的伏安特性曲線進(jìn)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，由此可判斷

左

（填“左”或“右”）端為二極管的正極．
（2）同學(xué)們?yōu)榱嗣枥L該二極管的伏安特性曲線，測量數(shù)據(jù)如下表，請在下面坐標(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

他們選擇以下部分器材進(jìn)行實驗：
A．直流電源（電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計）；
B．滑動變阻器（0～20Ω）；
C．電壓表（量程15V、內(nèi)阻約80KΩ）；  _K^S*5U．C#
D．電壓表（量程3V、內(nèi)阻約30KΩ）；
E．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻0.1Ω）；
F．電流表（量程50mA、內(nèi)阻1Ω）；
G．待測二極管；
H．導(dǎo)線、開關(guān)等．
為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用

D

，電流表應(yīng)選用

F

．（填序號字母）
（3）請在虛線框內(nèi)畫出測量的實驗電路原理圖．
（4）為了更好地保護(hù)二極管，某同學(xué)對實驗電路進(jìn)行了改進(jìn)：將一只電阻串聯(lián)在二極管的支路上，則該電阻阻值至少應(yīng)為

9

Ω．

Answer 1

分析：（1）多用電表測電阻電流的流向是“紅進(jìn)黑出”，二極管具有單向?qū)щ娦�，�?dāng)電流從二極管的正極流入，電阻比較小，當(dāng)從二極管的負(fù)極流入，電阻非常大．
（2）描繪該二極管的伏安特性曲線，應(yīng)該用平滑曲線．選器材注意安全，精確．
（3）描繪該二極管的伏安特性曲線，電壓電流要從0測起，所以滑動變阻器應(yīng)該用分壓式；從表格中數(shù)據(jù)看，開始一段時間內(nèi)二極管的電阻較大，“大內(nèi)偏大”，電流表應(yīng)該用內(nèi)接法．
（4）為了更好地保護(hù)二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達(dá)3V，需串聯(lián)一電阻起分壓作用．

解答：解：（1）用電表測電阻電流的流向是“紅進(jìn)黑出”，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，說明電阻非常大，說明黑表筆接二極管的負(fù)極，所以右端為負(fù)極，左端為正極．
（2）二極管的伏安特性曲線如圖．從精確的角度出發(fā)，電源電壓為3V，所以電壓表量程選3V的，所測最大電流為50mA，所以電流表量程選50mA．
（3）電路圖如右圖．
（4）為了更好地保護(hù)二極管，用過二極管的電流不能超過50mA，即電壓不能超過2.5V，而加在兩端的電壓最大可達(dá)3V，電流表內(nèi)阻為1Ω，所以R=

3-2.5

0.05

-1Ω=9Ω．
故本題答案：（1）左，（2）如圖，D，F(xiàn)，（3）如圖，（4）9．

點評：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)外接和滑動變阻器的分壓限流接法．