小明设计了一个研究标有“2.5V20mA”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
更新时间： 2025-08-23 18:02:45
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问题描述：
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：
| I/mA | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 24.0 | 32.0 | 42.0 |
（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______．
李艾丹回答：
（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=UI
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