Question

发光二极管是某些电器上作指示用的一种电子元件（可看做纯电阻），在电路中的符号为，只有电流从所标的“+”号输入、从所标的“-”号的一端流出时，它才可能发光．厂家提供的某种发光二极管的U-I图线如图1所示．
①若使用电动势为12V内阻可以忽略不计的电源供电，且二极管正常工作（工作电压为2.0V），则需要在电源和二极管之间

串

（填写“串联”或“并联”）上

500

Ω的电阻．
②二极管允许的最大电流为56mA，选用下列器材可验证这种元件的曲线与厂家提供的数据是否一致：
A．1.5V干电池两节；
B．0～50Ω的滑动变阻器一个；
C．量程15V，内阻50kΩ电压表一只；
D．量程3V，内阻20kΩ的电压表一只；
E．量程3mA，内阻0.01Ω的电流表一只；
F．量程100mA，内阻5Ω的电流表一只；
G．待测发光二极管一只；
H．导线、开关．
为准确、方便地进行检测，电压表应该选用

D

，电流表应该选用

F

．（填字母符号）
③在图2中的方框中画出电路图．

Answer 1

分析：（1）发光二极管正常工作时的电压和额定电压相等，根据图象得出发光二极管正常发光的电流即为串联电路的电流，串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，利用欧姆定律求出电阻阻值的大小．
（2）根据电源电压可选出电压表，根据图中得出的电流值电可选出电流表；

解答：解：（1）发光二极管正常工作时U_L=2.0V，
由图象可知串联电路的电流：
I=I_L=20mA=0.02A，
定值电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=12V-2V=10V，
R=

U

I

=

10

0.02

Ω=500Ω．
（2）①由题意可知，采用的电源电压为3V，故为了安全和准确，电压表应选取D，3V的量程；
由图可知，最大电流约为40mA，故电流表应选F；故选D，F；
②为准确、方便地进行检测，电压和电流必须从零开始调节，所以变阻器采用分压式接法．
由图1可知U=2V，I=20mA=0.02A，二极管的电阻R_x=

U

I

=100Ω
由于电压表D的量程3V，内阻20kΩ，电流表F的量程100mA，内阻5Ω，可见，

RV

Rx

＞

Rx

RA

故电流表采用外接法，测量误差较小，电路图如图所示．
故答案为：
①串，500
②D，F
③电路如图

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的简单计算，能从图象得出发光二极管正常发光时的电流是关键．