發光二極管在生產和生活中得到了廣泛應用.發光二極管的符號為“”,正常使用時,帶“+”號的一端接高電勢,帶“-”...

問題詳情：

發光二極管在生產和生活中得到了廣泛應用.發光二極管的符號為“”,正常使用時,帶“+”號的一端接高電勢,帶“-”號的一端接低電勢.某同學想描繪它的伏安特*曲線,實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數據如下表所示.

實驗室提供的器材如下:

A.電壓表(量程0～3 V,內阻約20 kΩ)

B.電壓表(量程0～15 V,內阻約100 kΩ)

C.電流表(量程0～50 mA,內阻約40 Ω)

D.電流表(量程0～0.6 A,內阻約2 Ω)

E.滑動變阻器(阻值範圍0～20 Ω,允許最大電流2 A)

F.電源(電動勢6 V,內阻不計)

G.開關,導線

(1)該同學做實驗時,電壓表選用的是　　　　,電流表選用的是　　　　(填選項字母). 

(2)請在圖(*)所示的框內畫出測量時使用的電路圖.

(3)根據表中數據,在圖(乙)所示的座標紙中畫出該發光二極管的IU圖線.

(4)若此發光二極管的最佳工作電流為20 mA,現將此發光二極管與電動勢為3 V、內阻不計的電池組相連,還需串聯一個阻值R=　　　　Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態. 

【回答】

解析:(1)由表格中數據可知,電壓表選用的是A,電流表選用的是C.

(2)發光二極管的電壓從0開始變化,所以滑動變阻器按分壓式連接;發光二極管的電阻大約在90 Ω～500 Ω之間變化,所以採用電流表外接法,畫出實驗電路原理圖如圖(1)所示.

(3)作出發光二極管的IU圖像如圖(2)所示.

(4)發光二極管的最佳工作電流為20 mA,由該發光二極管的IU圖像可知對應電壓2.45 V,串聯電阻分壓U=3 V-2.45 V=0.55 V,需串聯一個阻值R=U/I=27.5 Ω的電阻.

*:(1)A　C　(2)(3)見解析圖(1)(2)　(4)27.5(20～30都對)

點評 描繪小燈泡伏安特*曲線的方法技巧

(1)根據實驗作出的IU曲線或已畫出的IU曲線或給出的數據看出電流、電壓從零開始取值,故用滑動變阻器分壓式接法.

(2)本實驗電流表內阻對測量結果影響較大,故測量電路需用電流表外接法.

(3)連線時,曲線要平滑,不能畫成折線,利用曲線求電阻時要用R=而不是用斜率.

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題