Question

在研究电路元件的伏安特性时，某同学分别对元件1（某合金丝）、元件2（白炽灯“220V，40W”）、元件3（小灯泡“6V，3W”）进行了实验．下表是用同一电路测量它们在低电压（6V以内）时的伏安特性所记录的数据（测量中选取了不同量程的电流表）：

U/VI/A元件	0.0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
元件1	0.0	0.100	0.200	0.300	0.400	0.500	0.600
元件2	0.0	0.008	0.0158	0.0235	0.031	0.038	0.045
元件3	0.0	0.500	0.500	0.545	0.588	0.625	0.667

（1）请在方框中画出该实验的电路图，并将没有连接好的实物电路补充完整．
（2）比较表中元件2和元件3的有关数据，可以得出元件的电阻随着两端电压的增大而

 

选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）用此电路测量二极管的伏安特性时，发现正向连接与反向连接时在相同电压下电流有较大出入，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）测量伏安特性曲线要求电压从零开始变化，故应采用分压接法，同时因灯炮内阻较小，故常用外接法；
（2）由欧姆定律可求得各电压下的电阻，则可得出电阻与电压增大之间的关系；
（3）二极管具有单向导电性，当接反向电压时，二极管的电阻很大；

解答：解：（1）由题意可知，电流及电压从零开始变化的，故滑动变阻器采用分压接法；而由于元件的电阻较小，故采用外接法；故电路图如图所示；
由实物图可知，应先将滑动变阻器串联在主干路中，再将元件及电流表并联在滑动变阻器的一侧；电压表并联在元件两端，补加的导线如图中的粗线所示；
（2）由对元件2可知，由欧姆定律可得出，其电阻依次为：125Ω、127Ω、128Ω、129Ω、131Ω、133Ω，故可知其电阻随电压的增大而增大；
（3）由于二极管的单向导电性，故当通以反向电压时，二极管的电阻很大，导致在相同电压下，电路中电流相差也很大，故原因为：正向电阻和反向电阻差别很大；
故答案为；（1）如下图；（2）增大；（3）正向电阻和反向电阻差别很大；

点评：本题考查伏安特性曲线的实验电路及二极管的性质，在学习中要明确分压式接法在电学实验中非常重要，应熟练掌握．