Question

13．發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件，在電路中的符號是．只有電流從標(biāo)有“+”號的一端流入，從標(biāo)有“-”號的一端流出時，它才能發(fā)光，這時可將它視為一個純電阻．現(xiàn)有某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示．
①已知該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0V．若用電動勢為12V，內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電，為使該二極管正常工作，需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為500Ω的定值電阻．
②已知該型號的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56mA，請用實驗證明這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致．可選用的器材有：待測發(fā)光二極管；直流電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻可以忽略不計）；
滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；
電壓表V₁（量程10V，內(nèi)阻約50kΩ）；
電壓表V₂（量程5V，內(nèi)阻約20kΩ）；
電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻約50Ω）；
電流表A₂（量程60mA，內(nèi)阻約100Ω）；
電鍵S、導(dǎo)線若干．
為準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行檢測，電壓表應(yīng)選用V₂，電流表應(yīng)選用A₂．（填字母符號）
③畫出利用②中器材設(shè)計的實驗電路圖．

Answer 1

分析 ①的關(guān)鍵是根據(jù)二極管的U-I圖象可選出電壓表的量程，根據(jù)待測二極管的最大允許電流可選出電流表的量程；
②的關(guān)鍵是根據(jù)電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)用分壓式接法，根據(jù)待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，可知電流表應(yīng)用外接法．

解答 解：①由二極管的U-I圖象可知，U=2V時，電流I=20mA，歐姆定律可得，電阻為：R=$\frac{12-2}{20×1{0}^{-3}}$Ω=500Ω．
②從二極管的U-I圖象可知，電壓表應(yīng)選${V}_{2}^{\;}$，由于待測二極管的允許通過的最大電流為56mA，所以電流表${A}_{2}^{\;}$．
③由于實驗要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于待測二極管電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

故答案為：①500； ②V₂，A₂；③如圖所示

點評 明確各個實驗的實驗原理和步驟，掌握有關(guān)電表量程的選擇、伏安法中內(nèi)外接法的選擇以及變阻器選擇分壓式接法的選擇方法．