Question

2012年2月武汉调研）小张通过互联网查得某二极管的伏安特性曲线如图甲所示.由图甲分析可知，当该二极管电压在0~ 0.5V时，电阻几乎为无穷大；当该二极管电压从0.5V升高到0.9V时，电阻从无穷大减小到三十几欧．

（1）为了确定二极管的正、负极，小张用多用电表进行了以下探测：用电阻“×100”挡，对二极管的两个电极进行正、反向测量，当指针偏转角度较大时，黑表笔连接的是二极管的    极。（填“正”或者“负”）

（2）若将满足图甲中伏安特性的一只二极管与电源（电动势E=2V，内阻不计）和电阻（R₀=100Ω）串联，如图乙所示，当开关S闭合时，二极管消耗的功率为            W。（结果保留一位有效数字）

（3）小张使用下列所有器材，准确地描绘出了该二极管（符号）的正向伏安特性曲线。图丙仅画出了他设计的部分电路图，请你补全完成该实验的电路图，并标明各元件的符号。

i. 待测二极管D一只；

ii.电压表V（量程0-3V，内阻约10kΩ）；

iii. 电流表A（量程0-30A，内阻约30Ω）；

iv. 滑动变阻器R（0-15Ω，额定电流1A）；

v. 电源E（电动势3V，内阻不计）；

vi. 单刀双掷开关S₁；

vii. 单刀开关S，及导线若干。

 

Answer 1

（1）正  （2）1×10^-2（3）如图所示（4分，无单刀双掷开关，电流表内接或外接均给2分）

解析:当指针偏转角度较大时，欧姆表内电池正极与二极管正极接通，黑表笔连接的是二极管的正极。把电阻R₀看作电源内阻，在图甲中画出电源的伏安特性曲线，如图所示。两图线交点的纵横坐标值（0.8V，12mA）的乘积等于二极管消耗的功率，P=UI=1×10^-2 W。