Question

現(xiàn)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(cè)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(nèi)阻不計(jì)）；
B、電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；
C、電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻未知）；
D、滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，10A）；
E、滑動(dòng)變阻器（0～200Ω，1A）；
F、定值電阻R0（阻值1990Ω）；
G、開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干；
（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測(cè)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(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．（填寫(xiě)器材序號(hào)）
（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(dòng)勢(shì)?=6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₃，使電阻R₁和R₂消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電阻R₁和R₂阻值的和為_(kāi)_____Ω，R₃接入電路的阻值為_(kāi)_____Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，由此可正確畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖；
（2）由于滑動(dòng)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(lián)使用，因此它們的電流相等，根據(jù)圖乙可以求出當(dāng)電流相等時(shí)，它們的電壓值，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解；
解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測(cè)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因該電子元件內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，題目中沒(méi)有給出電壓表，因此需要用已知內(nèi)阻電流表進(jìn)行改裝，具體實(shí)驗(yàn)原理圖如下所示：

（2）由于滑動(dòng)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(dòng)變阻器應(yīng)選用D．
故答案為：D．
（3）R1和R2串聯(lián)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(shí)R₁和R₂的電壓均為：U=2.5V，因此它們的電阻之和為：；
此時(shí)R₃兩端的電壓為：U₁=6.0V-2.5V-2.5V=1.0V，此時(shí)接入電路中的電阻為：．
故答案為：20，4．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)考查了儀器選擇、電路設(shè)計(jì)、滑動(dòng)變阻器兩種接法等問(wèn)題，由U-I圖象找出電壓、電流關(guān)系，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵．