Question

【題目】LED二極管的應(yīng)用是非常廣泛的，2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被授予了日本科學(xué)家赤崎勇，天野浩和美籍日裔科學(xué)家中村修二，以表彰他們發(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)，并因此帶來(lái)的新型節(jié)能光源．某同學(xué)想要描繪某發(fā)光二極管的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示.

U/V	0.0	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80
I/mA	0.0	0.9	2.3	4.3	6.8	12.0	19.0	30.0

實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：

A．電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約20 kΩ)

B．電壓表(量程0～15 V，內(nèi)阻約100 kΩ)

C．電流表(量程0～50 mA，內(nèi)阻約40 Ω)

D．電流表(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約2 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～20 Ω，允許最大電流2 A)

F．電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì))

G．開關(guān)，導(dǎo)線若干

(1)該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表選用的是　________　，電流表選用的是　________　(填選項(xiàng)字母)．

(2)如圖甲中的實(shí)物連線已經(jīng)連了部分電路，請(qǐng)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)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出該二極管的IU圖線_____．

(4)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為15 mA，現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連，還需串聯(lián)一個(gè)阻值R＝　________　Ω的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài)．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】A C 53

【解析】

(1)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表可知電壓最大為2.80 V，最大電流為30.0 mA，所以電壓表應(yīng)選擇A，電流表應(yīng)選擇C.

(2)[2]通過估算二極管的阻值可知滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，由于電流、電壓從零開始調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，連線圖如圖丙所示：

(3)[3]畫出的I-U圖象如圖所示：

(4)[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有，由IU圖象可讀出I＝15 mA時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓：U＝2.2 V，可求出Rx≈146.7 Ω，代入數(shù)據(jù)解得：

R≈53 Ω。