电子线路中有一种常用的器材叫二极管,在电路图中的符号如图所示.它在电路中的作用是:当电流从“+”极端流入时,二极管对电流的阻碍作用很小,相当于一个阻值很小的电阻,此时二极管可视为一段导线;当电流从“-”极端流入时,二极管相当于一个阻值很大的电阻,使电流几乎不能通过它,即电流几乎为零,此时二极管可视为绝缘体.
因此,二极管可以视为—个由电流方向控制的开关,当电流从“+”极端流入时,相当于开关闭合,当电流从“-”极端流入时,相当于开关断开.
此外,二极管还有许多用途,比如:整流、限幅、续流、检波、阻尼、稳压等等.二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管).根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等.按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二板管及平面型二极管.点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”.由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等.面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中.平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定
可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中.
在研究“串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究。
记录表
测量元件 | 电压/V |
灯L1 | 2.7 |
灯L2 | 1.8 |
电源 | 4.5 |
【实验步骤】
①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况;
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压,并将读数记录在表内.
请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。
【反思交流】要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:
方案甲:反复断开、闭合开关,测出各电压值;
方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;
方案丙:增加电池节数,测出各电压值。
以上三种方案,你认为可行的是 。
UAB/V |
UBC/V |
UAC/V |
2.4 |
1.4 |
3.8 |
实验组别 |
水果种类 |
电极插入深度/cm |
电极之间距离/cm |
测得电压/V |
1 |
哈密瓜 |
1.0 |
2.0 |
0.886 |
2 |
哈密瓜 |
1.0 |
4.0 |
0.885 |
3 |
哈密瓜 |
1.0 |
6.0 |
0.886 |
4 |
苹果 |
1.0 |
2.0 |
1.009 |
5 |
苹果 |
1.5 |
2.0 |
1.011 |
6 |
苹果 |
2.0 |
2.0 |
1.010 |
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,观察到小灯泡L发光。
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量,闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表,
实验次数 |
电压(伏) |
电流(毫安) |
电阻(欧) |
1 |
1.4 |
12 |
116.7 |
2 |
1.6 |
14 |
114.3 |
3 |
1.8 |
16 |
112.5 |
… |
… |
… |
… |
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性?
②在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向端移动。
③根据实验数据,他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是
同学们把实验结果跟老师汇报之后,老师肯定了他们的研究成果,但是也说明了LED灯和普通小灯泡的发光原理有所不同,今后可以继续研究学习……
闭合开关,读出电流表和电压表的示数,并记录在设计的表格中。然后换两节和三节并联的电池组,分别进行上述操作,把数据记录在表格中。
电源 | 电压(伏) | 电流(安) |
一节干电池 | 1.5 | 0.12 |
两节干电池 | 1.5 | 0.13 |
三节干电池 | 1.5 | 0.14 |
小华和小明经过分析得出结论:几节干电池并联组成的电池组总电压等于。随着并联的干电池数的增多,电流逐渐。
UAB/V |
UBC/V |
UAC/V |
2.4 |
1.4 |
3.8 |
猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;
猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。
为了验证猜想1,他们先在金属片上每隔2cm作好标记,再将铜片、锌片插入土壤中,保持它们之间的距离不变,改变两金属片插入土壤的深度,并记录相应的电压值,实验数据如下表:
锌片、铜片插入土壤深度/cm |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
电压表示数/V |
0.6 |
0.61 |
0.63 |
0.66 |
0.69 |
测试点 | 电压表示数 |
a、f | 有示数 |
c、d | 无示数 |
e、f | 有示数 |
“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示.
实验小组 | L1两端电压/V | L2两端电压/V | 串联总电压/V |
1 | 1.4 | 3.1 | 4.5 |
2 | 3.0 | 1.3 | 4.4 |
3 | 1.1 | 1.7 | 2.9 |
4 | 1.8 | 1.2 | 3.0 |
以下是明明同学对串联电路电压规律进行的探究实验.
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
(1)按图所示的电路图连接电路
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;在测L2两端的电压时,明明同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
(3)测出AC间的电压.
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
2.4 | 1.4 | 3.75 |