Question

在研究电路元件的伏安特性时，得到如图所示的伏安特性曲线，已知电压表V（量程为15V，内阻约为150kΩ），电流表A（量程为150mA，内阻约为10Ω）．
①请你把实物图连接完整
②通过伏安特性曲线可以知道随着电压的提高此元件的电阻

 

（填不变，增加或者减小）
③把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串连接在电动势10伏特，内阻为1欧姆的电源两端，此时电源的输出功率为

 

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Answer 1

分析：①电压、电流从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，通过I-U图线判断元件是大电阻还是小电阻，从而判断用电流表外接还是内接．
②I-U图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率的变化判断电阻的变化．
③将标准电阻等效到电源的内部，作出电源的外电压和电流的关系图线，与I-U图线的交点横纵坐标分别表示元件的电压和电流．根据闭合电路欧姆定律求出电源的输出功率．

解答：解：①电压、电流从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，从I-U图线可以得出电阻在一百欧左右，远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．实物连线图如下图所示．
②I-U图线上的点与原点连线的斜率逐渐增大，而斜率表示电阻的倒数，知元件的电阻减小．
③将标准电阻等效到电源的内部．作出电动势10伏特，内阻为100欧姆的外电压和电流关系图线，如图，交点的纵坐标I=0.026A，此时的外电压U=E-Ir=10-0.026×1V≈10V，则电源的输出功率P=UI=0.26W．
故答案为：①如图，②减小，③0.26W

点评：解决本题的关键掌握滑动变阻器分压、限流式接法的区别，电流表内外接的区别，本题的难点在于第3问，通过等效法将标准电阻等效到电源的内部，通过图象来解决．