題目如圖1所示，電阻Ｒ₁＝Ｒ₂＝1ｋΩ，電源電動勢＝6Ｖ，兩個相同的二極管Ｄ串聯(lián)在電路中，二極管D的Ｉ_Ｄ-Ｕ_Ｄ特性曲線如圖2所示，試求：

（1）　　　　過二極管Ｄ的電流．

（2）電阻Ｒ₁消耗的功率．

圖1

圖2

分析　這道題是第十六屆中學(xué)生物理競賽預(yù)賽試題的第六題，而且是含有半導(dǎo)體特征的恒壓源電路，而半導(dǎo)體材料二極管特征曲線呈非線性變化，這個問題與中學(xué)生常見的穩(wěn)恒電路有明顯區(qū)別，導(dǎo)致一些考生難以找準切入點．在高中階段，學(xué)生學(xué)習(xí)的是恒定電流，在穩(wěn)恒電路中路端電壓與電路中的電流呈線性變化．那么如何應(yīng)用學(xué)生已掌握的知識去解決這個新問題呢?下面通過對一道穩(wěn)恒電路例題的解法進行聯(lián)想，利用這個解法信息的遷移，尋找其相似或相近的思維去解決問題．

　　例題?如圖3所示電路，Ｒ是一個滑動變阻器，閉合開關(guān)Ｓ，移動滑動變阻器，可測得電源的路端電壓與電流變化的關(guān)系如圖4所示，試求在Ｒ取值為1Ω時，通過Ｒ的電流強度大�。�

　　解析?題中已給出電源的路端電壓與電流關(guān)系圖象，利用圖解法，建立Ｒ＝1Ω時通過Ｒ的電流與電壓的關(guān)系Ｕ＝ＩＲ＝Ｉ，即Ｕ-Ｉ圖象（畫出Ｕ-Ｉ圖象），這個圖象與題目中已知的電源端電壓與電流的關(guān)系的圖象相交于一點Ｃ，Ｃ點坐標為Ｃ（2，2），即Ｉ＝2Ａ，Ｕ＝2Ｖ，從圖象上直接讀出所求的值，Ｉ＝2Ａ就是Ｒ＝1Ω時通過的電流大小．

圖3

圖4

　　利用上例圖解法解題的信息，進行聯(lián)想與對比，雖然上例與預(yù)賽題第六題有所區(qū)別，但二者同是恒源電路，有相近或相似的特點，這樣就可以利用上例的解法信息遷移，用圖解法解預(yù)賽題的第六題．
　　原題解析?根據(jù)圖解法的特點，已知二極管Ｄ的Ｉ_Ｄ-Ｕ_Ｄ的特征曲線，只要能找出當＝6Ｖ時通過Ｄ的電流Ｉ_Ｄ與加在Ｄ兩端電壓的關(guān)系式并作出圖象，與Ｕ_Ｄ-Ｉ_Ｄ變化的特征曲線相交于一點，通過這一點坐標值的讀數(shù)，便可求出＝6Ｖ時通過D的電流．
　�。�1）設(shè)ｄ的兩端電壓為Ｕ_Ｄ，電流為Ｉ_Ｄ，因為并聯(lián)部分二極管支路由兩個二極管串聯(lián)，所以Ｒ₂兩端電壓為2Ｕ_Ｄ，則
　　　�。剑�₁＋2Ｕ_Ｄ，
　　　�。�₁＝Ｉ₁Ｒ₁．
　　　?Ｉ₁＝Ｉ₂＋Ｉ_Ｄ，
　　??Ｉ₂＝2Ｕ_Ｄ／Ｒ₂．
以上各式可得：＝2Ｕ_ＤＲ₁／Ｒ₂＋2Ｕ_Ｄ＋Ｉ_ＤＲ₁，
因為　??＝6Ｖ，Ｒ₁＝Ｒ₂＝1000Ω，
整理得??Ｕ_Ｄ＝1．5－250Ｉ_Ｄ．
作出它的圖象與特征曲線相交于一點（1，2），如圖5所示，即

圖5

　�。�_Ｄ＝2ｍＡ，Ｕ_Ｄ＝1Ｖ，
所以當＝6Ｖ時通過Ｄ的電流
　�。�_Ｄ＝2ｍＡ．
　�。�2）Ｉ₂＝2Ｕ_Ｄ／Ｒ₂＝2ｍＡ，
　�。�₁＝Ｉ₂＋Ｉ_Ｄ＝2ｍＡ＋2ｍＡ＝4ｍＡ，
　　Ｐ₁＝Ｉ₁²Ｒ₁＝（4×10^－3）²×1000Ｗ?
　　??＝1．6×10^－2Ｗ．
　　由此可見，運用信息的遷移解題，找準解決問題的切入點，使學(xué)生走出迷宮，才能正確解決問題．

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/284836.html

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