(11分)现用伏安法研究某电子器件(5V,2.25W)的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整,备有下列器材:A.直流电源(6V,内阻不计);B.电流表(满偏电流=3mA,内阻=10Ω);

◎ 题目

(11分)现用伏安法研究某电子器件(5V,2.25W)的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整,备有下列器材:
A.直流电源(6V,内阻不计);         B.电流表 (满偏电流=3mA,内阻=10Ω);
C.电流表 (0~0.6A,内阻未知);   D.滑动变阻器(0~20Ω,5A);
E.滑动变阻器(0~200Ω,1A);    F.定值电阻(阻值1990Ω);
G.单刀开关一个与导线若干;

(1)根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件伏安特性曲线的电路原理图(可用电阻符号表示).
(2)在实验中,为了操作方便且伏安特性曲线尽可能完整,滑动变阻器应选用       .(填写器材前面字母序号)
(3)上述电子器件的伏安特性曲线如图甲,将它和滑动变阻器串联接入如图乙所示的电路中.调节滑动变阻器使电源输出功率最大,已知电源的电动势E=6.0V,电源的内阻r=15Ω,滑动变阻器阻值范围0~20Ω,则此时接入电路的阻值为        Ω.

◎ 答案

(1)如下图   (2)D  (3)

◎ 解析


试题分析:(1)由于器材中无电压表,可考虑将电流表G与定值电阻串联来进行改装:由于改装后电压表量程为,所以可行;根据可知,待测电阻电阻为,满足,所以电流表应用外接法;由于实验要求电流从零调,所以变阻器应采用分压式接法,电路图如上图所示.
(2)由于采用分压式接法时,变阻器的电阻越小调节越方便,所以变阻器应选D;
(3)在I-U图象中同时作出表示电源的I-U图线如图所示:

则两图线交点坐标分别为:U=1.8V(1.5V~2.0V),I=0.28A(0.25A~0.30A),所以,(4~8)再根据电源的输出功率最大时应满足:,解得(7~11

◎ 知识点

    专家分析,试题“(11分)现用伏安法研究某电子器件(5V,2.25W)的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整,备有下列器材:A.直流电源(6V,内阻不计);B.电流表(满偏电流=3mA,内阻=10Ω);…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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