涉及二極管的題型總結(jié)

王召輝

二極管是一種半導(dǎo)體原件，通過(guò)二極管的伏安特性曲線(xiàn)可知，其具有單項(xiàng)導(dǎo)電性，它的特點(diǎn)是電流從正極流入時(shí)，電阻比較小，而從這端流出時(shí)電阻比較大.現(xiàn)將涉及二極管的題型總結(jié)如下.

1 判斷電流流向

例1 如圖1所示為一個(gè)正常的二極管.當(dāng)用多用電表的歐姆檔測(cè)定二極管的電阻時(shí)，測(cè)得的電阻值非常大，這說(shuō)明多用電表的紅表筆接到了二極管的端（填“A”或“B”），如果將紅黑表筆的接觸點(diǎn)在A、B兩端互換，測(cè)得的阻值將（填“變大”或“變小”），此時(shí)流過(guò)多用電表的電流將（填“增大”或“減小”），電流從（填“紅”或“黑”）表筆流入電表.

解析 多用電表的黑表筆連接電表內(nèi)部電源的正極.用多用電表的歐姆檔測(cè)定二極管的電阻時(shí)，測(cè)得的電阻值非常大，說(shuō)明二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，A端電勢(shì)較低，故紅表筆連接在此處；若將紅黑表筆的接觸點(diǎn)在A、B兩端互換，則二極管處于正向?qū)顟B(tài)，阻值將變小，由歐姆定律可知，流過(guò)多用電表的電流將變大，并且電流從紅表筆流入電表.因此答案為：A、變小、增大、紅.

2 判斷電路結(jié)構(gòu)

例2 黑箱中有一個(gè)二極管， 還有兩個(gè)阻值均為1 kΩ的電阻，它們與黑箱的接線(xiàn)柱1、2、3接成電路，用多用電表的電阻擋對(duì)這三個(gè)接線(xiàn)柱間的電阻進(jìn)行測(cè)量，得到的數(shù)據(jù)如表1所示，那么黑箱中的線(xiàn)路是圖2中的

解析 根據(jù)表頭讀數(shù)為零，二極管反接這一點(diǎn)可判斷B是錯(cuò)誤的；根據(jù)讀數(shù)為0.5 kΩ，二極管正接電阻為零，兩個(gè)電阻應(yīng)是并聯(lián)，可判斷A錯(cuò)；再根據(jù)讀數(shù)為2 kΩ可判斷D錯(cuò)；只 有C滿(mǎn)足三次測(cè)量，故選C.

3 判斷燈泡亮暗

例3 某興趣小組用如圖3所示的電路研究自感現(xiàn)象，圖中A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，D1、D2是兩個(gè)理想二極管，L是自感系數(shù)大、直流電阻明顯小于燈泡電阻的線(xiàn)圈，R為保護(hù)電阻.關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下列說(shuō)法中正確的是

A.閉合開(kāi)關(guān)，A、B兩燈同時(shí)亮，隨后逐漸變暗

B.閉合開(kāi)關(guān)，B燈不亮，A燈亮，隨后逐漸變暗

C.閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，A、B兩燈同時(shí)亮，隨后逐漸熄滅

D.閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，B燈不亮，A燈亮，隨后逐漸熄滅

解析 由于二極管具有單向?qū)щ娦?，線(xiàn)圈和兩個(gè)燈泡是并聯(lián)關(guān)系，故閉合開(kāi)關(guān)后B燈亮，A燈電流被二極管斷路，不亮，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，由于通過(guò)L的電流減小，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原電流相同的感應(yīng)電流，即此時(shí)L相當(dāng)于一個(gè)電源，左邊為正極，此時(shí)B燈被二極管斷路不亮，A燈亮.由于感應(yīng)電流的減小，A燈會(huì)逐漸熄滅，C錯(cuò)誤，故選D.

4 判斷電表讀數(shù)的變化

例4 （2014年高考物理新課標(biāo)卷Ⅱ）如圖4，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線(xiàn)圈通過(guò)一理想電流表A接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線(xiàn)圈的兩端.假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大.用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則

A.Uab∶Ucd=n1∶n2

B.增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小

C.負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大

D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍

解析 若變壓器初級(jí)電壓為Uab，則次級(jí)電壓為U2=n2n1Uab；由于二級(jí)管具有單向?qū)щ娦裕琧d間電壓為Ucd=U22，故UabUcd=2n1n2，A錯(cuò)誤；增大負(fù)載的阻值R，輸出功率減小，則輸入電流減小，即電流表的讀數(shù)減小，B正確，cd間的電壓由變壓器的初級(jí)電壓訣定，與負(fù)載電阻R的大小無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；若二極管短路則Ucd=U2，則次級(jí)電流會(huì)加倍，則初級(jí)電流也加倍， D正確.故選B、D.