现用伏安法研究某电子器件R1的伏安特性曲线.要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些).备有下列器材:A.直流电源,B.电流表G(满偏电流3mA.内阻Rg=10Ω):C.电流表A,D.滑动变阻器R4,E.滑动变阻器R5,F.定值电阻R0,G.开关与导线若干,(1)根据题目提供的实验器材.请你设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．现用伏安法研究某电子器件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：
A、直流电源（6V，内阻不计）；
B、电流表G（满偏电流3mA，内阻R_g=10Ω）：
C、电流表A（0～0.6A，内阻大约1Ω）；
D、滑动变阻器R₄（0～20Ω，额定电流10A）；
E、滑动变阻器R₅（0～200Ω，额定电流1A）；
F、定值电阻R₀（阻值l990Ω）；
G、开关与导线若干；

（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“

”表示，电路图中元件要标出相应的字母）．
（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用D（填写器材序号）
（3）将上述电子器件R₁和另一电子器件R₂接入如图2（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图2（乙）中ob、oa所示．电源的电动势E=6.0v，内阻忽略不计．调节滑动变阻器，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R₁和R₂阻值的和为20Ω，R₃接入电路的阻值为4Ω．

分析（1）题目中没有提供电压表，可以用灵敏电流计G和定值电阻串联改装成电压表，由实验要求可知本实验中电流表及电压表的示数应从零开始变化，根据分压及限流的接法可得出实验的电路图；
（2）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值滑动变阻器；
（3）R₁ 和R₂接串联，电流相等，读出电流相等时的电压，根据R=$\frac{U}{I}$求解总电阻，再求出R₃两端的电压，根据R=$\frac{U}{I}$求解R₃电阻．

解答解：由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，
灯泡的电阻约为R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{36}{2.5}=14.4$Ω，跟电流表内阻接近，所以用电流表外接法，电路图如图所示．
（2）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的D．
（3）R₁ 和R₂接串联，电流相等，由U-I图象读出电流I=0.25A，对应的电压为U=2.5V，
所以R₁ 和R₂的电阻为：R₁=R₂=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.25}$=10Ω，R₁ 和R₂总电阻R=20Ω，
此时R₃接两端的电压U′=E-U=6-2.5×2V=1V，所以R₃=$\frac{U′}{I}$=$\frac{1}{0.25}$=4Ω
故答案为：（1）如图所示；（2）D；（3）20；4

点评本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．

练习册系列答案

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10．如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．

①平衡摩擦力的操作：取下砂桶（填“挂上”或“取下”），将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，轻推（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．
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11．放在水平地面上静止木块，质量为2kg，在水平方向受到F=10N的拉力作用，木块与地面间的动摩擦因数为0.3，g取10m/s²求：
（1）木块的加速度大小；
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8．

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15．滨江长河路白金海岸小区，有个小男孩从7楼掉下来，恰好当时楼下有个30多岁的男士经过，并接住了孩子，孩子安全得救．假设小男孩从20m高的阳台上自由下落到该男士的怀中，若小男孩开始下落的同时，男士从12m远处由静止向楼底先匀加速直线运动1s，再沿该直线匀速行驶到楼底，为保证小男孩能安全落到男士手上（不计空气阻力，小男孩和男士均看成质点，g=10m/s²）求：
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（2）男士匀加速运动的位移和加速度的大小．

5．

如图所示，光从A点射入圆形玻璃，从B点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为30°，AB弧所对应圆心角为120°，求该玻璃的折射率．

12．

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（1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值v_m是多少？
（2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与v₀所在直线交于O′点，试证明O′点与极板右端边缘的水平距离x=$\frac{l}{2}$，即O′与O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样．
（3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d．

9．

2013年6月11日，我国航天员聂海胜、张晓光和王亚平在“天宫一号”首次为青少年进行太空授课，开辟了我国太空教育的新篇章．如图是授课过程中让小球做圆周运动的情景，长为L的细线一端固定在支架上，另一端系着小球，拉直细线，让小球在最低点（以图中支架为参考）以垂直于细线的速度v_o抛出开始做圆周运动．同时，地面教室有一套完全相同的装置做同样的对比实验：假设在最低点时，两球的速度大小相等，且两球均做完整的圆周运动，空气阻力不计，则关于地面教室和“天宫”中的两小球的运动情况，下列说法正确的是（　　）

	A．	在“天宫”中，小球在最高点的速度须大于等于$\sqrt{gL}$能做完整的圆周运动
	B．	在“天宫”中，小球在最低点的速度须足够大才能做完整的圆周运动
	C．	若小球运动到最低点时，两组实验中的细绳均被拉断，则地面教室中的小球做平抛运动，而“天宫”里的小球做匀速直线运动
	D．	运动到最低点时，地面教室中的小球对绳子的拉力与“天宫”中的等大

10．

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	A．	c和d的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
	B．	对a卫星，无法在其内部用天平测量某物体质量
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