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 。
(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总-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.
科目:初中物理 来源: 题型:
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 |
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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
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 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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 |
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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
U/V | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.6 | 2.8 | 3.0 | ||
I/mA | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 24.0 | 32.0 | 42.0 |
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