Question

【题目】发光二极管（LED）是由镓（Ga）、砷（As）与磷（P）等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性。某物理小组欲研究测量发光二极管正向伏安特性，设计了如图甲、乙、丙所示的三种电路，小组最终选择了图丙。操作步骤如下：

a．根据电路图丙连接电路；

b．闭合开关S1，调节各可变电阻，使得开关S2由断开到闭合时，灵敏电流表G指针无偏转，并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I；

c．调节可变电阻，重复步骤b，读出多组不同的U值和I值，记录数据；

d．根据数据在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线如图丁所示。

根据以上内容，回答下列问题。

(1)从设计原理上讲，对于图甲和图乙的误差分析，下列说法正确的是__________。

A．图甲误差的来源在于电流表的分压作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用

B．图甲误差的来源在于电流表的分压作用，图乙的误差来源在于电压表的分流作用

C．图甲误差的来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用

D．图甲误差的来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电压表的分流作用

(2)从描绘的图线来看，当发光二极管导通时，发光二极管的电阻随着U的增大而迅速__________（选填“增大”或“减小”）。

(3)从设计原理上讲，图丙电路中的二极管电阻测量值__________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

(4)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5V，现用电动势为5V、内阻为2.0Ω的电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为__________Ω（结果保留三位有效数字）。

Answer 1

【答案】C 减小 等于 112（110～114均可）

【解析】

(1)[1]由图示电路图可知，题图甲采用电流表外接法，题图乙采用电流表内接法，图甲误差的来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用，故C正确，故A、B、D错误；

故选C；

(2)[2]图像的图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由题图丁可知发光二极管的正向电阻随电压增大而减小；

(3)[3]由题图丙所示电路图可知，电路避免了电表内阻对实验的影响，发光二极管电阻测量值等于真实值；

(4)[4]根据图线，当发光二极管的工作电压为2.5V时，工作电流约为22mA，串联电阻和电源内阻上分到的电压应为2.5V，故应串联的电阻阻值为