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小明设计了一个研究标有“2.5V  20mA”的LED发光二极管特性的实验。他用滑动变阻器改变LED发光二极管两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,二极管两端的电压变大。实验中,用电压表和电流表测得LED发光二极管两端的电压U和通过它的电流I,并记录在下表中:

U/ V

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

 

2.6

2.8

3.0

I/ mA

0

2.0

4.0

6.0

8.0

12.0

16.0

24.0

32.0

42.0

 

请回答下列问题:

(1)上表中有一电压的数据空白,请将图甲电压表的示数填写在空白处;

(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;

(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳压电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为         Ω。

(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线;

(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U

      正比(填“成”或“不成”),原因可能是                                  

 

【答案】

(1)2.2;(2)如下图;(3)125;(4)如下图;(5)不成;二极管电阻随温度变化而变化.

【解析】

试题分析::(1)电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.

(2)二极管的额定电压是2.5V,额定电流是20mA,所以电压表选择0~3V量程,电流表选择0~50mA量程;滑动变阻器左移时,二极管两端的电压变大,滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器接入左下面接线柱.实物图的连接如图.

(3)电源电压是5V,当二极管两端电压是2.5V,所以滑动变阻器两端电压:U=U-UL=5V-2.5V=2.5V.

二极管两端电压是2.5V时,电流是20mA,所以此时滑动变阻器电阻是:

(4)在图上描出(0,0)(0.4,2.0)(0.8,4.0)(1.2,6.0)(1.6,8.0)(2.0,12.0)(2.2,16.0)(2.6,24.0)(2.8,32.0)(3.0,42.0)各点,用光滑的曲线连接起来.如图.

(5)如图,电流和电压不是正比函数图象,电流跟电压不成正比,其原因是二极管的电压增大时,二极管的温度升高,电阻变大.

所以答案为:(1)2.2;(2)如上图;(3)125;(4)如上图;(5)不成;二极管电阻随温度变化而变化.

考点:电路的连接、欧姆定律

点评:(1)用数学描点法描绘图象,体现了学科间的整合.

(2)此题涉及到电压表读数、欧姆定律的计算、连接实物图、电阻受温度的影响、函数图象等,综合性很强,给解题带来很大的难度.

 

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?浠水县模拟)小明设计了一个研究标有“2.5V   20mA”的LED发光二极管特性的实验.他用滑动变阻器改变LED发光二极管两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,二极管两端的电压变大.实验中,用电压表和电流表测得LED发光二极管两端的电压U和通过它的电流I,并记录在表中:
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.6 2.8 3.0
I/mA 0 2.0 4.0 6.0 8.0 12.0 16.0 24.0 32.0 42.0
请回答下列问题:

(1)表中有一处电压的数据空白,请将图甲中电压表的示数填写在空白处:
(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整:
(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳定电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为
125
125
Ω.
(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线:
(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U
不成
不成
正比(填“成”或“不成”),原因可能是
二极管电阻随温度变化而变化
二极管电阻随温度变化而变化

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科目:初中物理 来源:2013届湖北省黄冈市浠水县中考模拟物理试卷(带解析) 题型:实验题

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U/ V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
 
2.6
2.8
3.0
I/ mA
0
2.0
4.0
6.0
8.0
12.0
16.0
24.0
32.0
42.0
 
请回答下列问题:
(1)上表中有一电压的数据空白,请将图甲电压表的示数填写在空白处;

(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;

(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳压电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为         Ω。
(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线;

(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U
      正比(填“成”或“不成”),原因可能是                                  

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小明设计了一个研究标有“2.5V  20mA”的LED发光二极管特性的实验.他用滑动变阻器改变LED发光二极管两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,二极管两端的电压变大.实验中,用电压表和电流表测得LED发光二极管两端的电压U和通过它的电流I,并记录在表中:
U/V00.40.81.21.62.02.62.83.0
I/mA02.04.06.08.012.016.024.032.042.0
请回答下列问题:

(1)表中有一处电压的数据空白,请将图甲中电压表的示数填写在空白处:
(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整:
(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳定电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为________Ω.
(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线:
(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U________正比(填“成”或“不成”),原因可能是________.

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科目:初中物理 来源:2013年湖北省黄冈市浠水县中考物理模拟试卷(解析版) 题型:解答题

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U/V0.40.81.21.62.02.62.83.0
I/mA2.04.06.08.012.016.024.032.042.0
请回答下列问题:

(1)表中有一处电压的数据空白,请将图甲中电压表的示数填写在空白处:
(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整:
(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳定电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为______Ω.
(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线:
(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U______正比(填“成”或“不成”),原因可能是______.

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