Question

2012年2月武漢調(diào)研）小張通過互聯(lián)網(wǎng)查得某二極管的伏安特性曲線如圖甲所示.由圖甲分析可知，當(dāng)該二極管電壓在0~ 0.5V時(shí)，電阻幾乎為無窮大；當(dāng)該二極管電壓從0.5V升高到0.9V時(shí)，電阻從無窮大減小到三十幾歐．

（1）為了確定二極管的正、負(fù)極，小張用多用電表進(jìn)行了以下探測(cè)：用電阻“×100”擋，對(duì)二極管的兩個(gè)電極進(jìn)行正、反向測(cè)量，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較大時(shí)，黑表筆連接的是二極管的    極。（填“正”或者“負(fù)”）

（2）若將滿足圖甲中伏安特性的一只二極管與電源（電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻不計(jì)）和電阻（R₀=100Ω）串聯(lián)，如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，二極管消耗的功率為            W。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

（3）小張使用下列所有器材，準(zhǔn)確地描繪出了該二極管（符號(hào)）的正向伏安特性曲線。圖丙僅畫出了他設(shè)計(jì)的部分電路圖，請(qǐng)你補(bǔ)全完成該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并標(biāo)明各元件的符號(hào)。

i. 待測(cè)二極管D一只；

ii.電壓表V（量程0-3V，內(nèi)阻約10kΩ）；

iii. 電流表A（量程0-30A，內(nèi)阻約30Ω）；

iv. 滑動(dòng)變阻器R（0-15Ω，額定電流1A）；

v. 電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；

vi. 單刀雙擲開關(guān)S₁；

vii. 單刀開關(guān)S，及導(dǎo)線若干。

 

Answer 1

【答案】

（1）正  （2）1×10^-2（3）如圖所示 （4分，無單刀雙擲開關(guān)，電流表內(nèi)接或外接均給2分）

【解析】當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較大時(shí)，歐姆表內(nèi)電池正極與二極管正極接通，黑表筆連接的是二極管的正極。把電阻R₀看作電源內(nèi)阻，在圖甲中畫出電源的伏安特性曲線，如圖所示。兩圖線交點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值（0.8V，12mA）的乘積等于二極管消耗的功率，P=UI=1×10^-2 W。