Question

發光二極管是某些電器上作指示用的一種電子元件（可看做純電阻），在電路中的符號為，只有電流從所標的“+”號輸入、從所標的“-”號的一端流出時，它才可能發光．廠家提供的某種發光二極管的U-I圖線如圖1所示．
①若使用電動勢為12V內阻可以忽略不計的電源供電，且二極管正常工作（工作電壓為2.0V），則需要在電源和二極管之間

串

（填寫“串聯”或“并聯”）上

500

Ω的電阻．
②二極管允許的最大電流為56mA，選用下列器材可驗證這種元件的曲線與廠家提供的數據是否一致：
A．1.5V干電池兩節；
B．0～50Ω的滑動變阻器一個；
C．量程15V，內阻50kΩ電壓表一只；
D．量程3V，內阻20kΩ的電壓表一只；
E．量程3mA，內阻0.01Ω的電流表一只；
F．量程100mA，內阻5Ω的電流表一只；
G．待測發光二極管一只；
H．導線、開關．
為準確、方便地進行檢測，電壓表應該選用

D

，電流表應該選用

F

．（填字母符號）
③在圖2中的方框中畫出電路圖．

Answer 1

分析：（1）發光二極管正常工作時的電壓和額定電壓相等，根據圖象得出發光二極管正常發光的電流即為串聯電路的電流，串聯電路的電壓特點求出電阻兩端的電壓，利用歐姆定律求出電阻阻值的大小．
（2）根據電源電壓可選出電壓表，根據圖中得出的電流值電可選出電流表；

解答：解：（1）發光二極管正常工作時U_L=2.0V，
由圖象可知串聯電路的電流：
I=I_L=20mA=0.02A，
定值電阻兩端的電壓：
U_R=U-U_L=12V-2V=10V，
R=

U

I

=

10

0.02

Ω=500Ω．
（2）①由題意可知，采用的電源電壓為3V，故為了安全和準確，電壓表應選取D，3V的量程；
由圖可知，最大電流約為40mA，故電流表應選F；故選D，F；
②為準確、方便地進行檢測，電壓和電流必須從零開始調節，所以變阻器采用分壓式接法．
由圖1可知U=2V，I=20mA=0.02A，二極管的電阻R_x=

U

I

=100Ω
由于電壓表D的量程3V，內阻20kΩ，電流表F的量程100mA，內阻5Ω，可見，

RV

Rx

＞

Rx

RA

故電流表采用外接法，測量誤差較小，電路圖如圖所示．
故答案為：
①串，500
②D，F
③電路如圖

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的簡單計算，能從圖象得出發光二極管正常發光時的電流是關鍵．