Question

在研究某電路元件的伏安特性時，得到了如圖所示的伏安特性曲線．備用器材有電壓表V₁（量程為3V，內(nèi)阻約為6kΩ），電壓表V₂（量程為15V，內(nèi)阻約為150kΩ），電流表A₁（量程為150mA，內(nèi)阻約為10Ω），電流表A₂（量程為3A，內(nèi)阻約為0.3Ω），滑動變阻器R₁（20Ω 1A），R₂（1KΩ 0.2A）．
（1）實驗中電壓表應選擇

V₂

，電流表應選擇

A₁

，滑動變阻器應選擇

R₁

（選填寫器材的字母代號）．
（2）請將圖中的實物連線補充完整．
（3）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

減小

（選填“不變”、“增加”或“減小”）
（4）把此元件和電阻為99歐姆的標準電阻串聯(lián)接在電動勢為10V，內(nèi)阻為1Ω的電源兩端，此時電源的輸出功率為

0.25w

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)可以選擇出電流表及電壓表；根據(jù)電路的接法可以得出滑動變阻器；
（2）根據(jù)實驗的原理得到原理圖，再依次將各元件連接即可得出實物圖；
（3）由伏安特性曲線的斜率變化可得出該元件電阻的變化；
（4）在I-U圖象中作出定值電阻的伏安特性曲線，圖象的交點為兩元件的工作狀態(tài)，由交點坐標可得出電流值與電壓值，再由功率公式可求得電源的輸出功率．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可得，電壓最大值接近12V，故電壓表應選擇V₂   
電路中電流最大為100mA，故電流表應選擇 A₁    
在測量伏安特性曲線時，要求電流從零開始調(diào)節(jié)，故應采用分壓接法，滑動變阻器選擇小電阻R₁   
（2）本實驗采用的是滑動變阻器分壓接法，電流表采用分壓接法；根據(jù)原理圖依次將各元件連接，一般選連接串聯(lián)部分，再連接并聯(lián)部分；
（3）I-U圖象中，圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖象可知，斜率增大，故電阻減�。�
（4）在原圖中再作出以99Ω等效為電源內(nèi)阻時的伏安特性曲線，如下圖，則兩圖象的交點縱坐標為電路中的電流25mA；此時燈泡兩端的電壓為7.9V；則電源的輸出總電壓U=7.9+IR=9.88V；
由P=UI可求得電源的輸出功率P=UI=9.88×0.025W≈0.25W；
 故答案為：（1）V₂； A₁；R₁； （2）如上圖；（3）減小；（4）0.25．

點評：本題考測量小燈泡的伏安特性曲線實驗，注意在最后的數(shù)據(jù)處理時，采用了圖象的方法；應注意學會圖象法在解題中的應用．