Question

【題目】一學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了電阻的測(cè)量的方法后，想描繪一只硅二極管通正向電流時(shí)的伏安特性曲線．已知該二極管正向?qū)�通時(shí)電阻為幾十到幾百歐，其耐壓值約為1．0V．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：

A．干電池一節(jié)

B．電壓表1，量程15V，內(nèi)阻約幾百千歐

C．電壓表2，量程3V，內(nèi)阻約一百千歐

D．電流表，量程10mA，內(nèi)阻約幾百歐

E．滑動(dòng)變阻器1，最大阻值為1KΩ

F．滑動(dòng)變阻器2，最大阻值為100Ω

G．導(dǎo)線若干，電鍵一個(gè)

①電壓表應(yīng)選 （請(qǐng)?zhí)钇鞑那暗淖帜?/span>）。

②滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （請(qǐng)?zhí)钇鞑那暗淖帜?/span>）。

③請(qǐng)將題圖1所示未完成的電路圖補(bǔ)充完整（硅二極管的符號(hào)為）。

U/V	0．00	0．12	0．28[]	0．40	0．50	0．56	0．60	0．64	0．68
I/mA	0．0	約0	約0	0．1	0．2	0．4	0．8	1．2	5．0

④如題圖2所示，坐標(biāo)圖上的圖線I為某硅光電池組的伏安特性曲線，通過(guò)圖線I直接讀出該硅光電池組的電動(dòng)勢(shì)為 V，短路電流為 mA，其內(nèi)電阻 Ω（填“是”或“不是”）定值。

⑤移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到多組硅二極管的電流電壓值如下表，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)紙上通過(guò)描點(diǎn)連線畫(huà)出硅二極管的伏安特性曲線。

⑥根據(jù)你描繪的圖線結(jié)合圖線I，計(jì)算若用該硅光電池組直接給該硅二極管供電時(shí)（保證該硅光電池組為二極管輸入正向電流），電池組的輸出功率為 W，此時(shí)硅光電池組的內(nèi)阻為 Ω，此時(shí)二極管的電阻為 Ω（此三空均保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】①C，②F，③如下圖，④0．88，3．0，不是，

⑤如下圖，⑥（1．35～1．42）×10－3，109，290～340，

【解析】

試題分析：①一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1．5V，則電壓表選C；

②為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F；

③描繪二極管的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；

二極管正向?qū)�通時(shí)電阻為幾十到幾百歐，電壓表內(nèi)阻約一百千歐，電流表內(nèi)阻約幾百歐，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于二極管內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

④由圖示圖線I可知，該硅光電池組的電動(dòng)勢(shì)為0．88V，短路電流為3．0mA，電池I-U圖象是曲線而不是直線，則其內(nèi)電阻不是定值．

⑤根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象如圖所示．

⑥兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值是二極管的電壓與電流值，由圖示圖象可知，二極管兩端電壓為：U=0．65V，電流：I=2．1mA=0．0021A，電池組的輸出功率為P=UI=0．65×0．0021=1．36×10-3W，此時(shí)二極管的電阻為：，由閉合電路的歐姆定律可知：E=U+Ir，即：0．88=0．65+0．0021r，解得，此時(shí)硅光電池組的內(nèi)阻r≈109．5Ω．