(1)已知该型号发光二极管的正常工作电压为2.0V．若用电动势为12V、内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源
和二极管之间串联一只阻值为________Ω的定值电阻．(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA，请用实验证
明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致．可选用的器材有：待测发光二极管直流电源E(电动势4.5V，内阻忽略不计)
滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)电压表V1(量程10V，内阻约50kΩ)电压表V2(量程5V，内阻约20kΩ)电
流表A1(量程100mA，内阻约50Ω)电流表A2(量程60mA，内阻约100Ω)开关S、导线若干①为准确、方便地进
行检测，电压表应选用________，电流表应选用________．(填字母符号)②在下面的方框内画出实验电路图．[解
析](1)由二极管的伏安特性曲线读出电压为2V时流过二极管的电流为20mA，再由欧姆定律计算所加的电阻为500Ω.(
2)因要测量二极管的伏安特性曲线，则电压应取从零开始的一系列值，变阻器应采用分压接法；二极管的电阻和电压表内阻相比，属于小电阻，
则采用电流表外接法，如图实－8－5所示．图实－8－5[答案](1)500(480～530)(2)①V2A2②电路图如图
实－8－5所示一、实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线．2．分析伏安特性曲线的变化规律．二、实验原理1．用电流表测出
流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起
来．2．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化．3．
滑动变阻器的限流接法和分压接法．(1)两种接法比较方式内容限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、
并联关系不同负载R上电压调节范围UE0UE分压接法调节范围大方式
内容限流接法分压接法对比说明负载R上电流调节范围I0I分压接法调节范围大闭合S前触头
位置b端a端都是为了保护电路元件(2)限流电路、分压电路的选择原则①安全性原则：不超过电表的量程或允许通过的最大电流．
②方便性原则：便于调节，方便读数．③经济性原则：以损耗能量最小为原则．(3)两种接法的适用条件①限流式接法适合测量阻值小的电
阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．因为Rx小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大．
②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)．因为Rx大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化
明显，便于调节．③以下几种情况必须采用分压接法：a．若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测
电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法．b．若待测电阻的阻值比滑
动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测
量求平均值，此时，应改用分压式接法．c．若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法．④在两种电路均可使用的情况下，
应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低．4．仪器的选择(1)电表的选择：先估算电流或电压值，在选择电流表或电压
表时，应使指针达到半偏以上．(2)滑动变阻器的选择：实验电路若采用限流式接法，一般选用阻值适当大一些的滑动变阻器，但
不可过大；实验电路若采用分压式接法，应选择阻值小一些的滑动变阻器，以便于调节，但要注意其额定电压和额定电流值．(3)电源的选择：
综合考虑小灯泡、电压表、电流表的量程以及滑动变阻器的阻值，保证能为实验提供合适的电流或电压．三、实验器材小电
珠(3.8V,0.3A)或(2.5V,0.6A)一个，电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6A～3A)各一
个，滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个，学生低压直流电源(或电池组)，开关一个，导线若干，坐标纸、铅笔．四、实验操作1．实验步
骤(1)根据小电珠上标示的额定电压和额定电流，选定电源的输出电压和电表的量程；(2)将小电珠、电流表
、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图实－8－1所示的电路；图实－8－1(3)将滑动变阻器的触头移动
到右端，闭合开关，调节滑动变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填入表格中；(4)断开开关，拆除电
路，整理仪器．2．数据处理实验中的U、I数据记入下表中：U/V00.20.40.60.91.21.
62.02.42.83.23.53.8I/A0(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立坐标系，选取合适的
标度；(2)在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平滑的曲线把这些点连起来，得到小电珠的伏安特性曲线．五、
注意事项1．电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小，与0～0.6A的电流表
串联时，电流表的分压影响很大．(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．2．闭合开关S前
，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时小电珠两端
因电压过大而烧坏灯丝．3．I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．
4．电流表选择0.6A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V,0.3A”的小电珠，选用电压表
的15V量程；若使用“2.5V,0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．5．当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到
额定值记录I后马上断开开关．6．误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．六、误差分析1．由于电压表、电流表不是
理想电表，内阻对电路的影响会带来误差．2．测量时电表读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．
(2010·聊城模拟)某课外学习小组想描绘标有“4V,2W”的小灯泡的U－I图象，除导线和开关外还备有以
下器材可供选择：A．电流表(量程0.6A，内阻约为1Ω)B．电流表(量程3.0A，内阻约为0.2Ω)C．电压表(量程
5.0V，内阻约为5kΩ)D．电压表(量程15.0V，内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器(最大阻值为200Ω，额定电流
100mA)F．滑动变阻器(最大阻值为10Ω，额定电流1.0A)G．电源(电动势为6.0V，内阻约为1.5Ω)(1
)实验中所用的电流表应选________；电压表应选_______________________________________
_________；滑动变阻器应选________．(只需填器材前面的字母代号)(2)将图实－8－2甲中的实物连接成实验所需的
电路(有两根导线已经接好)．实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最________端．(填“左”或“右”)图实－8－2(3)经
过正确的操作，测得的数据如下表：1234567891011U/V00.40.81.21.62.
02.42.83.23.64.0I/A00.120.220.300.360.400.430.460.
480.490.50请在图实－8－2乙中描点画出小灯泡的U－I曲线．(4)若某干电池的端电压U与电流I的关系如图乙中图线
a所示，那么将本题中的小灯泡接在该干电池的两端时，小灯泡的实际功率是________W.[解析](1)因小灯泡的额定电压为4
V，额定电流I额＝A＝0.5A，故电压表用C，电流表用A，因电路采用分压式连接，滑动变阻器应该用F.(2)开关闭合前
应使小灯泡两端电压为零，故滑动变阻器的滑片应置于最左端．实物连线如图实－8－3甲所示．图实－8－3(3)U－I图线如图实－8－
3乙中b所示．(4)图乙中a、b两图线的交点坐标表明：该小灯泡接在该电池两端时，灯泡的电压为U＝2.0V，电流为I＝0.4A
，故小灯泡的实际功率为P＝IU＝0.8W.[答案](1)ACF(2)左实物连线如图实－8－3甲所示(3)如图实－8－3乙中图线b所示(4)0.8发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，在电路中的符号是．只有电流从标有“＋”号的一端流入，从标有“－”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻．现有厂家提供的某型号的发光二极管的伏安特性曲线如图实－8－4所示．图实－8－4 |
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