Question

【题目】LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管，并因此带来了新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.

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

实验室提供了以下器材：

A．电压表（量程0～3V，内阻约20 kΩ）

B．电压表（量程0～15V，内阻约100 kΩ）

C．电流表（量程0～50 mA，内阻约40 Ω）

D．电流表（量程0～0.6A，内阻约2 Ω）

E．滑动变阻器（阻值范围0～20 Ω，允许最大电流2 A）

F．电源（电动势6 V，内阻不计）

G．开关，导线若干

（1）该同学做实验时，电压表选用的是______，电流表选用的是_____（填选项字母）．

（2）当电流表示数为20.0mA时，电压表的示数如图甲所示，电压表的读数为______V．

（3）请根据要求，在方框中画出实验的原理图__________（二极管的符号用 表示）．

（4）根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的IU图线____________．

（5）若此发光二极管的最佳工作电流为15mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R＝______Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】A C 2.30V（2.3V也得分） 如图所示：

如图所示：

R=53Ω（48Ω-58Ω都给分）

【解析】

（1）根据数据表中的最大电压与最大电流来选择电压表与电流表的量程；

（2）根据选定的电压表量程进行读数；

（3）根据待测电阻满足外接法条件可知电流表应用外接法，根据电流表从零调可知变阻器应采用分压式接法；

（4）用平滑的曲线连线即可，注意舍去误差较大的点；

（5）根据闭合电路欧姆定律列出表达式并求解即可；

（1）根据实验数据表可知电压最大为2.80V，最大电流为30mA，所以电压表应选择A，电流表应选择C；

（2）由于电压的量程为，则此时电压表的读数为；

（3）通过估算二极管的阻值大约为，满足，所以电流表应用外接法，由于电流表从零调，所以变阻器应采用分压式接法，如图所示：

（4）根据表中数据，该二极管的IU图线如图所示：

（5）由I-U图象可读出时对应的电压为，可求出，
根据闭合电路欧姆定律应有：，代入数据解得为：。