Question

現用伏安法研究某電子器件R₁的（6V，2.5W）伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整（直接測量的變化范圍盡可能大一些），備有下列器材：
A、直流電源（6V，內阻不計）；
B、電流表G（滿偏電流3mA，內阻Rg=10Ω）；
C、電流表A（0～0.6A，內阻未知）；
D、滑動變阻器（0～20Ω，10A）；
E、滑動變阻器（0～200Ω，1A）；
F、定值電阻R0（阻值1990Ω）；
G、開關與導線若干；
（1）根據題目提供的實驗器材，請你設計出測量電子器件R₁伏安特性曲線的電路原理圖（R₁可用“”表示）．
（2）在實驗中，為了操作方便且能夠準確地進行測量，滑動變阻器應選用

 

．（填寫器材序號）
（3）將上述電子器件R₁ 和另一電子器件R₂接入如圖（甲）所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Ob、Oa所示．電源的電動勢?=6.0V，內阻忽略不計．調節滑動變阻器R₃，使電阻R₁和R₂消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R₁和R₂阻值的和為

 

Ω，R₃接入電路的阻值為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）本實驗中為了多測數據，滑動變阻器采用分壓接法，因該電子元件內阻較小，故應選用電流表外接，由此可正確畫出實驗原理圖；
（2）由于滑動變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的；
（3）R₁和R₂串聯使用，因此它們的電流相等，根據圖乙可以求出當電流相等時，它們的電壓值，然后根據閉合電路歐姆定律求解；

解答：解：（1）本實驗中為了多測數據，滑動變阻器采用分壓接法，因該電子元件內阻較小，故應選用電流表外接，題目中沒有給出電壓表，因此需要用已知內阻電流表進行改裝，具體實驗原理圖如下所示：

（2）由于滑動變阻器采用分壓接法，因此，在保證安全的前提下，選擇總阻值小的，因此滑動變阻器應選用D．
故答案為：D．
（3）R1和R2串聯使用，因此它們的電流相等，由乙圖可知R₁和R₂的相等電流為：I=0.25A，此時R₁和R₂的電壓均為：U=2.5V，因此它們的電阻之和為：R=2

U

I

=2×

2.5V

0.25A

=20Ω；
此時R₃兩端的電壓為：U₁=6.0V-2.5V-2.5V=1.0V，此時接入電路中的電阻為：R3=

U1

I

=4Ω．
故答案為：20，4．

點評：本實驗考查了儀器選擇、電路設計、滑動變阻器兩種接法等問題，由U-I圖象找出電壓、電流關系，熟練應用串聯電路特點及歐姆定律是正確解題的關鍵．