Question

【題目】發(fā)光二極管（LED）是由鎵（Ga）、砷（As）與磷（P）等的化合物制成的一種能夠發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，通常用在電路及儀器中作為指示燈，或組成文字或數(shù)字顯示，其顯著的特點(diǎn)就是具有單向?qū)щ娦�。某物理小組欲研究測量發(fā)光二極管正向伏安特性，設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的三種電路，小組最終選擇了圖丙。操作步驟如下：

a．根據(jù)電路圖丙連接電路；

b．閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)各可變電阻，使得開關(guān)S2由斷開到閉合時，靈敏電流表G指針無偏轉(zhuǎn)，并記錄此時電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I；

c．調(diào)節(jié)可變電阻，重復(fù)步驟b，讀出多組不同的U值和I值，記錄數(shù)據(jù)；

d．根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描繪出二極管正向伏安特性曲線如圖丁所示。

根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題。

(1)從設(shè)計原理上講，對于圖甲和圖乙的誤差分析，下列說法正確的是__________。

A．圖甲誤差的來源在于電流表的分壓作用，圖乙的誤差來源在于電流表的分壓作用

B．圖甲誤差的來源在于電流表的分壓作用，圖乙的誤差來源在于電壓表的分流作用

C．圖甲誤差的來源在于電壓表的分流作用，圖乙的誤差來源在于電流表的分壓作用

D．圖甲誤差的來源在于電壓表的分流作用，圖乙的誤差來源在于電壓表的分流作用

(2)從描繪的圖線來看，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，發(fā)光二極管的電阻隨著U的增大而迅速__________（選填“增大”或“減小”）。

(3)從設(shè)計原理上講，圖丙電路中的二極管電阻測量值__________真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）。

(4)若該型號發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用電動勢為5V、內(nèi)阻為2.0Ω的電源供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電阻R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的該型號二極管的伏安特性曲線進(jìn)行分析，串聯(lián)的電阻R的阻值為__________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】C 減小 等于 112（110～114均可）

【解析】

(1)[1]由圖示電路圖可知，題圖甲采用電流表外接法，題圖乙采用電流表內(nèi)接法，圖甲誤差的來源在于電壓表的分流作用，圖乙的誤差來源在于電流表的分壓作用，故C正確，故A、B、D錯誤；

故選C；

(2)[2]圖像的圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由題圖丁可知發(fā)光二極管的正向電阻隨電壓增大而減小；

(3)[3]由題圖丙所示電路圖可知，電路避免了電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)的影響，發(fā)光二極管電阻測量值等于真實(shí)值；

(4)[4]根據(jù)圖線，當(dāng)發(fā)光二極管的工作電壓為2.5V時，工作電流約為22mA，串聯(lián)電阻和電源內(nèi)阻上分到的電壓應(yīng)為2.5V，故應(yīng)串聯(lián)的電阻阻值為