Question

在研究電路元件的伏安特性時，得到如圖所示的伏安特性曲線，已知電壓表V（量程為15V，內阻約為150kΩ），電流表A（量程為150mA，內阻約為10Ω）．
①請你把實物圖連接完整
②通過伏安特性曲線可以知道隨著電壓的提高此元件的電阻

 

（填不變，增加或者減小）
③把此元件和電阻為99歐姆的標準電阻串連接在電動勢10伏特，內阻為1歐姆的電源兩端，此時電源的輸出功率為

 

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Answer 1

分析：①電壓、電流從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，通過I-U圖線判斷元件是大電阻還是小電阻，從而判斷用電流表外接還是內接．
②I-U圖線上的點與原點連線的斜率表示電阻的倒數，根據斜率的變化判斷電阻的變化．
③將標準電阻等效到電源的內部，作出電源的外電壓和電流的關系圖線，與I-U圖線的交點橫縱坐標分別表示元件的電壓和電流．根據閉合電路歐姆定律求出電源的輸出功率．

解答：解：①電壓、電流從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，從I-U圖線可以得出電阻在一百歐左右，遠小于電壓表的內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．實物連線圖如下圖所示．
②I-U圖線上的點與原點連線的斜率逐漸增大，而斜率表示電阻的倒數，知元件的電阻減小．
③將標準電阻等效到電源的內部．作出電動勢10伏特，內阻為100歐姆的外電壓和電流關系圖線，如圖，交點的縱坐標I=0.026A，此時的外電壓U=E-Ir=10-0.026×1V≈10V，則電源的輸出功率P=UI=0.26W．
故答案為：①如圖，②減小，③0.26W

點評：解決本題的關鍵掌握滑動變阻器分壓、限流式接法的區別，電流表內外接的區別，本題的難點在于第3問，通過等效法將標準電阻等效到電源的內部，通過圖象來解決．