Question

14．实验室里有一只“WA200”型的二极管，但它两端的“+”“-”号被磨掉了．小王想测出它的正负极，并测量它的正向电阻、反向电阻．小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5Ω、反向电阻约50Ω．小王在实验室找出以下器材：
电流表A，量程0.6A，内阻r_A=0.1Ω
电压表V₁，量程2V，内阻r_V=1kΩ
电压表V₂，量程3V，内阻约为2kΩ
定值电阻R₁，阻值R₁=40Ω
滑动变阻器R₂，阻值范围0-5Ω
电源E，电动势3V，内阻不计
开关及导线若干
（1）小王先在二极管两端标上A和B，按如图甲所示电路连接．他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R₂的阻值的变化而改变（电路保持安全完好），说明哪端是二极管的正极B（填A、B）

（2）小王标出了二极管的正负极，接着他设计了如图乙所示的电路．某次测量中读出电压表读数为U、电流表的读数为I，则二极管“正向电阻”的精确计算式R=$\frac{U}{I}$-R_A（用读数和字母表示）
（3）请您选用上面器材，帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路，填在图丙的方框内．要求：能够多次测量、尽量精确．

Answer 1

分析 （1）根据二极管的性质和实验现象可明确二极管的正极；
（2）明确电路接法；根据欧姆定律可求得正向电阻；
（3）二极管反向电阻较大，电流较小，电流表无法使用，则根据给出的仪器可明确应采用的电路图．

解答 解：（1）因电压表和电流均不随变阻器的阻值变化而变化，说明二极管反向接入，故B端为二极管的正极；
（2）由图乙可知，采用了电流表内接法，则由欧姆定律可知：R=$\frac{U}{I}-$r_A
（3）要想多次测量应采用分压接法，由于反向电阻较大，属于大电阻，电路中电流较小，为了能准确测量，可以将V₁与R₁并联后充当电流表使用，再与电压表V₂并联，再由即可求出电阻；故原理图如图所示；
故答案为：（1）B     （2）=$\frac{U}{I}-$r_A（3）

点评 本题考查伏安法测二极管的性质的实验，要注意明确二极管反向电阻较大，不能利用常规的实验方法进行求解；故采用了V₁与R₁并联的方式测量电流．