Question

现用伏安法研究某电子器件R₁的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：
A、直流电源（6V，内阻不计）；
B、电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；
C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；
D、滑动变阻器（0～20Ω，10A）；
E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；
F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；
G、开关与导线若干；
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）．
（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用

 

．（填写器材序号）
（3）将上述电子器件R₁ 和另一电子器件R₂接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势?=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R₁和R₂阻值的和为

 

Ω，R₃接入电路的阻值为

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因该电子元件内阻较小，故应选用电流表外接，由此可正确画出实验原理图；
（2）由于滑动变阻器采用分压接法，因此，在保证安全的前提下，选择总阻值小的；
（3）R₁和R₂串联使用，因此它们的电流相等，根据图乙可以求出当电流相等时，它们的电压值，然后根据闭合电路欧姆定律求解；

解答：解：（1）本实验中为了多测数据，滑动变阻器采用分压接法，因该电子元件内阻较小，故应选用电流表外接，题目中没有给出电压表，因此需要用已知内阻电流表进行改装，具体实验原理图如下所示：

（2）由于滑动变阻器采用分压接法，因此，在保证安全的前提下，选择总阻值小的，因此滑动变阻器应选用D．
故答案为：D．
（3）R1和R2串联使用，因此它们的电流相等，由乙图可知R₁和R₂的相等电流为：I=0.25A，此时R₁和R₂的电压均为：U=2.5V，因此它们的电阻之和为：R=2

U

I

=2×

2.5V

0.25A

=20Ω；
此时R₃两端的电压为：U₁=6.0V-2.5V-2.5V=1.0V，此时接入电路中的电阻为：R3=

U1

I

=4Ω．
故答案为：20，4．

点评：本实验考查了仪器选择、电路设计、滑动变阻器两种接法等问题，由U-I图象找出电压、电流关系，熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键．