Question

（11分）现用伏安法研究某电子器件（5V，2.25W）的伏安特性曲线，要求伏安特性曲线尽可能完整，备有下列器材:

A.直流电源（6V，内阻不计）；???????? B.电流表 （满偏电流=3mA，内阻=10Ω）；

C.电流表 （0～0.6A，内阻未知）；?? D.滑动变阻器（0～20Ω，5A）；

E.滑动变阻器（0～200Ω，1A）；??? F.定值电阻（阻值1990Ω）；

G.单刀开关一个与导线若干；

（1）根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件伏安特性曲线的电路原理图（可用电阻符号表示）．

（2）在实验中，为了操作方便且伏安特性曲线尽可能完整,滑动变阻器应选用??????? ．（填写器材前面字母序号）

（3）上述电子器件的伏安特性曲线如图甲，将它和滑动变阻器串联接入如图乙所示的电路中．调节滑动变阻器使电源输出功率最大，已知电源的电动势E=6.0V，电源的内阻r=15Ω，滑动变阻器阻值范围0～20Ω，则此时接入电路的阻值为???????? Ω.

 

Answer 1

【答案】

(1)如下图??? （2）D?? （3）

【解析】

试题分析：（1）由于器材中无电压表，可考虑将电流表G与定值电阻串联来进行改装：由于改装后电压表量程为，所以可行；根据可知，待测电阻电阻为，满足，所以电流表应用外接法；由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如上图所示.

(2)由于采用分压式接法时，变阻器的电阻越小调节越方便，所以变阻器应选D；

（3）在I-U图象中同时作出表示电源的I-U图线如图所示:

则两图线交点坐标分别为：U=1.8V（1.5V～2.0V），I=0.28A（0.25A～0.30A），所以,（4～8）再根据电源的输出功率最大时应满足：,解得（7～11）

考点：本题考查了伏安法测电阻、欧姆定律.