Question

2012年2月武漢調研）小張通過互聯網查得某二極管的伏安特性曲線如圖甲所示.由圖甲分析可知，當該二極管電壓在0~ 0.5V時，電阻幾乎為無窮大；當該二極管電壓從0.5V升高到0.9V時，電阻從無窮大減小到三十幾歐．


（1）為了確定二極管的正、負極，小張用多用電表進行了以下探測：用電阻“×100”擋，對二極管的兩個電極進行正、反向測量，當指針偏轉角度較大時，黑表筆連接的是二極管的   極。（填“正”或者“負”）
（2）若將滿足圖甲中伏安特性的一只二極管與電源（電動勢E=2V，內阻不計）和電阻（R₀=100Ω）串聯，如圖乙所示，當開關S閉合時，二極管消耗的功率為           W。（結果保留一位有效數字）
（3）小張使用下列所有器材，準確地描繪出了該二極管（符號）的正向伏安特性曲線。圖丙僅畫出了他設計的部分電路圖，請你補全完成該實驗的電路圖，并標明各元件的符號。
i. 待測二極管D一只；
ii.電壓表V（量程0-3V，內阻約10kΩ）；
iii. 電流表A（量程0-30A，內阻約30Ω）；
iv. 滑動變阻器R（0-15Ω，額定電流1A）；
v. 電源E（電動勢3V，內阻不計）；
vi. 單刀雙擲開關S₁；
vii. 單刀開關S，及導線若干。

Answer 1

（1）正 （2）1×10^-2（3）如圖所示 （4分，無單刀雙擲開關，電流表內接或外接均給2分）

當指針偏轉角度較大時，歐姆表內電池正極與二極管正極接通，黑表筆連接的是二極管的正極。把電阻R₀看作電源內阻，在圖甲中畫出電源的伏安特性曲線，如圖所示。兩圖線交點的縱橫坐標值（0.8V，12mA）的乘積等于二極管消耗的功率，P=UI=1×10^-2 W。