Question

20．二極管是一種半導(dǎo)體元件，它的符號(hào)為“”，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕�即電流從正極流入時(shí)電阻比較小，而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大．
（1）某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線．因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極，他們用多用電表電阻擋測(cè)二極管的正、反向電阻．其步驟是：將選擇開(kāi)關(guān)旋至合適倍率，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí)，指針偏角比較�。�然后將紅、黑表筆位置對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)量，指針偏角比較大，由此判斷右（選填“左”、“右”）端為二極管的正極．
（2）廠家提供的伏安特性曲線如圖1，為了驗(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有：
A．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)        
B．滑動(dòng)變阻器   R：0～20Ω
C．電壓表 V₁：量程5V、內(nèi)阻約50kΩ          
D．電壓表 V₂：量程3V、內(nèi)阻約20kΩ
E．電流表 A₁：量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω        
F．電流表 A₂：量程50mA、內(nèi)阻約5Ω
G．待測(cè)二極管D                              
H．單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
為了提高測(cè)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(hào)字母）．
（3）為了達(dá)到測(cè)量目的，請(qǐng)?jiān)趫D2的虛線框內(nèi)畫(huà)出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
（4）為了保護(hù)二極管，正向電流不要超過(guò)25mA，請(qǐng)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議：在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用
．

Answer 1

分析 （1）二極管具有單向?qū)щ娦�，�?dāng)接反向電壓時(shí)，二極管的電阻很大，由歐姆表的示數(shù)可知二極管的極性；
（2）電源已知，根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)可以選出電壓表，由圖中示數(shù)可以選出電流表；
（3）為了得到范圍較大的測(cè)量值，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇分壓接法，為了準(zhǔn)確應(yīng)選用電流表外接法；
（4）要控制電路關(guān)鍵在于控制二極管兩端的電壓，故可以通過(guò)加入保護(hù)電阻分壓，或在調(diào)節(jié)時(shí)讓滑動(dòng)變阻器分壓慢慢變大，進(jìn)行控制．

解答 解：（1）歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負(fù)接線柱上，當(dāng)紅表筆接觸右端時(shí)，說(shuō)明紅表筆接入電源的負(fù)極；此時(shí)指針偏角較小，說(shuō)明電阻較大，故說(shuō)明接入了反向電壓，故二極管右端應(yīng)為正極；
 電源電壓為3V，故電壓表應(yīng)選3V量程進(jìn)行測(cè)量；而由坐標(biāo)可知，電路中電流較小，故電流表應(yīng)選50mA的即可；
（3）為了得出完整的圖象，應(yīng)采用分壓接法，同時(shí)因正向電阻較小，故可以采用外接法，原理圖如圖；
（4）為了防止超過(guò)最大電流，可以在電路中串接保護(hù)電阻；同時(shí)也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸片，注視電流表，使電流表示數(shù)不得超過(guò)25mA；
故答案為：（1）右；（2）D  F （3）見(jiàn)圖  （4）在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用；（可能的答案：a．在二極管支路串人一阻值合適的限流電阻起保護(hù)作用．b．閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)觸頭停在最左端，向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，同時(shí)仔細(xì)觀察電流表示數(shù)變化，以防止電流超過(guò)25 mA只要回答合理均可）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線，綜合性較強(qiáng)，要求學(xué)生能全面掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)；注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理．