Question

【题目】如图甲所示是某二极管的伏安特性曲线。一学习小组想要验证二极管加反向电压时的伏安特性曲线，实验室提供如下器材：

A. 待测二极管D

B. 电流表A（0 ~ 300 μA，内阻约90 Ω）

C. 电压表V（0 ~ 15 V，内阻约15 kΩ）

D. 滑动变阻器R1（0 ~ 20 Ω）

E. 电阻箱R2（0 ~ 999 999 Ω）

F. 电源E（48 V）

G. 开关，导线若干

（1）学习小组测量电压表内阻RV。按如图乙所示的电路进行实验，把电阻箱R2的阻值调为零，移动滑动变阻器R1的滑片P，使电压表V指针满偏。再将电阻箱R2的阻值调到14.875 kΩ时，电压表V指针恰好半偏，则RV = ________kΩ。把电压表V量程扩大到45 V，与电压表V串联的电阻箱的阻值为_____kΩ；

（2）某同学采用如图丙所示电路进行实验，请用笔画线代替导线，在图丁中完成实物电路的连接；

（______）

（3）实验中测出二极管两端的电压U和通过的电流I如下表所示，请在图戊中描点作出I U图线；

（______）

U / V	0	20.0	30.0	34.0	38.0	40.0	41.6	43.0	44.0
I / μA	0	4	10	15	27	54	100	200	300

（4）根据图丙进行实验存在系统误差，其产生原因是___________（写出一个即可）。

Answer 1

【答案】14.875 29.750 电流表的分压或改装后的电压表内阻偏大

【解析】

（1）[1]乙图中，当电阻箱R2的阻值调为零时，电压表V指针满偏；当电阻箱R2的阻值调到14.875 kΩ时，电压表V指针恰好半偏，此时可近似认为电阻箱R2和电压表V的总电压为电压表的满偏电压，则电阻箱R2的电压与电压表V的电压相等（为半偏电压），由电压分压原理得，电阻箱R2的电阻与电压表V的电阻相等，即

[2]电压表V量程扩大到45 V，即量程扩大n = 3倍，则需要与电压表V串联的电阻箱的阻值为

（2）[3]根据实验电路图，连接的实物图，如图所示

（3）[4]根据实验数据，描点作出I U图线，如图所示

（4）[5]实验电路的设计采用内接法，电流表有分压作用，导致电压表测量值偏大。