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    押题1. 发光二极管(LED)近年来被人们誉为是本世纪的新型光源.有一些手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的.其发光效率很高.它在正常工作时.正向压降约3.2V.电流在15mA左右.现取这样一只发光二极管(电路符号用表示).要测量它的伏安特性.另提供有下列的实验器材:电源E,滑线变阻器R0,毫安表mA,数字万用表(电压挡v有五个量程:分别为0.2V.2V.20V.200V.2000V.内阻很大),开关一只,导线若干. 要求:(Ⅰ)在方框内画出能测定其伏安特性的电路原理图.并在图上注明电压表挡所选量程. (Ⅱ)某实验员通过实验已得出了图甲所示的U-I特性曲线图.接着.他又用该二极管.电源E和另一只固定电阻R等组成图乙所示的电路.当闭合开关S时.发现二极管发出微弱白光.立即用万用表的电压挡测得电阻R两端的电压为1.0V.由此可以判定电阻R的阻值大约为 Ω. [押题依据]该题基本模型取自于“描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验.由发光二极管取代小灯泡.使得题目焕然一新.发光二极管不但在课本中已经提到.而且在实际当中也越来越多的得到人们的应用.近几年所出产的手电筒和小台灯的光源.几乎完全由发光二极管所替代.因为它的发光效率和使用寿命是灯丝型灯泡无法比拟的.发光二极管与一般的整流二极管相比.其伏安特性曲线也更趋平缓.所以更便于测量和研究.该题对学生的能力要求较高.所考查的知识点也较多.如发光二极管的正向导通电压.正常工作时的电流.额定电功率.非线性特征.数字万用表的使用.电路的设计与计算.利用图线解决实际问题等.发光二极管在实际使用时为了保证其正常工作.常需要串联一个限流电阻.所以本题的第二问也自然而然的与实际问题有机的结合起来. 押题指数:9 [解题指导]由于发光二极管的电阻为一动态值.题目又明显给出了伏特表内阻很大.毫安表有内阻等条件.所以测量电路中电流表应采用外接法.并且二极管必须加正向电压.对于控制电路.由于滑线变阻器的阻值相对很小.所以只能采用分压式.所设计的电路如图丙所示.当二极管与电阻R串联接在电源E上时.由串联电路的分压规律得知.二极管两端电压为3V.从图线上查出3V时的电流约为6.5mA.所以由欧姆定律得出电阻R = U/I = 1/0.0065＝154Ω. 得分锦囊:同学们作题时要会从题给条件中细心收集有用信息并进行综合分析.比如在发光二极管正常工作时.其等效电阻约200Ω.在正向电压更小时.其阻值将迅速增加.这样.滑线变阻器的连接方式就会很清楚的显示出来.另外.通过该题的训练.同学们还要进一步了解其它二极管的相关特性.如一般整流二极管.硅材料导通电压为0.6伏至0.8伏,发单色光的发光二极管其导通电压各不相同.一般都在3.5伏以下.其工作电流一般小功率的都被限制在10-30mA.知道了这些.再遇到此类型的题目时就很容易入题了. 押题2. 某同学从实验室中找到一只小灯泡.上边标称功率值为0.75W.额定电压值已模糊不清.为了得到额定电压值.他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω.然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.23V.该同学怀疑所得电压值不准确.于是.他利用表(1)中可供选择的实验器材设计一个电路进行测量.当电压达到1.23V时.发现灯泡亮度很弱.于是.该同学继续缓慢地增加电压.当达到2.70V时.发现灯泡已过亮.立即断开开关.通过表(2)中记录的数据进行分析. 试完成下列实验要求: 中的实验数据.在给出的方格纸内画图.并从图线上分析该灯的额定电压到底为多少? ,与一开始的计算相比.是大还是小?为什么? . 电压表V 量程3V.内阻约3KΩ 电流表A1 量程150mA.内阻约2Ω 电流表 A2 量程500mA.内阻约0.6Ω 滑线变阻器R1 0-20Ω 滑线变阻器R2 0-50Ω 电源E 电动势4.0V.内阻不计 开关S和导线 表1 . 实验器材 中的实验数据可以分析.该同学实验时所选择的电路应为下列四个电路图中的图 ,所用的电流表为 ,滑线变阻器为 . 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/v 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 表2. 实际测量的电压.电流值 [押题依据]:关于测量小灯泡的伏安特性.是近年来人们普遍关注的一个热点实验.由本实验所衍生出来的变形实验也很多.如灯泡电功率的测定.热敏电阻.光敏电阻等一些半导体材料的伏安特性的测定等.对于此题来说给出了灯泡的额定功率.以此来判断其额定电压.这样的考查形式显得非常新颖.当然对学生的能力要求也是非常高的.在测量电路上采用选择电路的形式.是为了降低该题的难度.提高题目的区分度. 押题指数:9 [解题指导]先分析表中电压和电流的大小.恰当选取纵横坐标轴的标度.所画图线如图(甲)所示.从图线上可以看出.在电压等于2.20V时.通过计算其功率约为0.6W.在电压为2.70V时.计算出功率约为0.84W.所以其额定电压必在2.70伏以下2.20伏以上.由此.从图线上很快找出2.5V的这一点.电流约0.3安.则其功率约为0.75W.于是得到该灯的额定电压为2.5V.通过对灯泡冷态电阻的测量.得到的电压虽然不正确.但由于它低于额定电压.所以从安全的角度考虑.这一步还是必要的.从题给条件可知.毫安表需选用A2.并且需外接.在控制电路中.当采用限流式接法时.通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为/0.08＝47.5Ω.故选用变阻器R2完全可以满足要求.若采用分压式接法.由于灯泡的电阻在2.5/0.3＝8.3Ω以下.用变阻器R1 和R2都不便于操作.所以应采用限流式.变阻器选R2.电路图选A. 得分锦囊:现在高考实验对考生的要求越来越高.且越来越贴近实际.这样才能真正体现出科学实验的价值来.实验室中做实验时.往往一开始我们对所需要的数据知之甚少.在大堆的实验器材中.也更无从下手.那么怎样根据要求收集相关信息和相关的参考数据呢?通过该题的训练.我们要明白.从题目所给的每个条件和一些暗示上认真分析.并与所学课本知识建立结合点.这样.很快就能理清思路.确定出合理的实验方法. 【查看更多】

     

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