题目

[题目] 阅读短文,回答问题:-|||-半导体的应用-|||-半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘-|||-体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制-|||-范围可从绝缘体至导体之间的材料。-|||-发光二极管(LED))是半导体二极管的一种,-|||-具有单向导电性,当二极管两端外加正向电压时,-|||-如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向-|||-电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电-|||-压增大而迅速上升。当二极省两端外加反应电压不-|||-超过一定范围时,通过二极管的电流几,乎为零,二-|||-极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值-|||-时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。-|||-因而使用时应避免二极管外加的反向l电压过高。-|||-PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以-|||-钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用-|||-的陶瓷暖风器、陶说电热水壶等就是用这种材料做-|||-成的.PT C有一个根据需要设定的温度,低于这个-|||-温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温-|||-度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个-|||-设定的温度叫"居里点温度",用PT C材料制成的-|||-电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。-|||-请根据上述材料,回答下列问题:-|||-1.-|||-如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压-|||-变化的曲线。-|||-①由图甲可知,有关该发光二极管以下判断中错误-|||-的是_-|||-A.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管-|||-处于导通状态-|||-B.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管-|||-处于导通状态-|||-C.当该二极筐两姹的反向电压为10V时,二极管-|||-处于截止状态-|||-D.当该二极管两端的反向电压为50v时,二极管-|||-将会被击穿-|||-②该发光二极管两荡的正向电压为0.5V `时的电阻-|||-(大于/等于/小于)正向电压为0.7V 时的电阻。-|||-等-|||-六十寺的小数的故事情-|||-甲 ar 100 乙 它-|||-家用固体电热灭蚊器也使用了PT C周浇电热元-|||-件,该元件电阻与温度的关系如图所示。-|||-①由图乙可知,该PT C陶瓷电热元件的居里点温-|||-度为"C,-|||-__-|||-②该电热灭蚊器遇电后(电源电压保持不变),它的-|||-功率 __-|||-A.先减小后增大-|||-B.先增大后减小-|||-C.功率一直不变

题目解答

答案

解析

  1. 发光二极管的伏安特性：考查对二极管正向导通、反向截止及击穿现象的理解，需结合图像判断不同电压下的工作状态，以及利用欧姆定律分析电阻变化。
  2. PTC陶瓷元件的温度特性：通过图像确定居里点温度，分析电阻随温度变化的规律，结合功率公式推导功率变化趋势。
  3. 电功计算：直接应用电功公式 $W=UIt$，注意单位换算（mA→A）。

第（1）题

① 错误选项判断

  • 正向电压特性：当正向电压低于导通阈值时，电流几乎为零（截止）；超过阈值后电流迅速增大（导通）。
    • A选项：正向电压为0.2V时，电流为0，说明未导通，处于截止状态，A错误。
    • B选项：正向电压为0.8V时，电流明显增大，处于导通状态，B正确。
    • C选项：反向电压10V时，电流为0，处于截止状态，C正确。
    • D选项：反向电压50V时，电流突然增大，发生击穿，D正确。
      结论：错误选项为A。

② 电阻比较

  • 欧姆定律：$R=\frac{U}{I}$。
    • 正向电压0.5V时，电流较小，电阻较大；
    • 正向电压0.7V时，电流增大，电阻减小。
      结论：0.5V时的电阻大于0.7V时的电阻。

第（2）题

① 居里点温度

  • 定义：居里点温度是电阻随温度变化的转折点。
    • 图乙中，温度100℃时电阻达到最小值，且温度高于100℃时电阻随温度增大而增大，居里点温度为100℃。

② 功率变化分析

  • 功率公式：$P=\frac{U^2}{R}$（电压恒定）。
    • 通电后，温度升高，电阻先减小（低于100℃）后增大（高于100℃）。
    • 电阻减小→功率增大；电阻增大→功率减小。
      结论：功率先增大后减小，选B。

第（3）题

  • 电功公式：$W=UIt$。
    • $U=2\text{V}$，$I=100\text{mA}=0.1\text{A}$，$t=100\text{s}$。
    • $W=2 \times 0.1 \times 100 = 20\text{J}$。