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/V00.40.81.21.62.02.62.83.0I/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________.
网友回答
解:(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:R===125Ω.
(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.
故