Question

要描绘某电学元件（最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻R为1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表（未画出）量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计．
（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：
a、阻值0到200Ω，额定电流0.3A
b、阻值0到20Ω，额定电流0.5A
本实验应选的滑动变阻器是

 

（填“a”或“b”）．
（2）正确接线后，测得数据如下表：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U（V）	0.00	3.00	6.00	6.16	6.28	6.32	6.36	6.38	6.39	6.40
I（mA）	0.00	0.00	0.00	0.06	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.50

a）根据以上数据，电压表是并联在M与

 

之间的．（填“O”或“P”）
b）根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线为

 

．
（3）画出待测元件两端电压U_MO随MN间电压U_MN变化的示意图为：（无需数值）

Answer 1

分析：（1）器材的选取注意原则，精确、安全．从精确角度讲，选分压滑动变阻器时，尽量选电阻较小的，电压表电流表变化明显，但要考虑到安全，加在B电阻上的电压最大10V． 
（2）判断电流表内外接，关键看待测电阻是大电阻还是小电阻．“大内偏大，小外偏小”伏安特性曲线用平滑线画．
（3）从表格中数据看，电学元件两端的电压先增大，然后趋于稳定．

解答：
解：（1）选择分压滑动变阻器时，要尽量选择电阻较小的，测量时电压表电流表示数变化明显，但要保证仪器的安全．B电阻的额定电流为0.5A，加在它上面的最大电压为10V，所以仪器不能正常使用，而选择a．
   （2）从表中数据看，该电阻为大电阻，“大内偏大”，所以电流表用内接法，即电压表是并联在M与P之间．伏安特性曲线用平滑曲线画，如图．
  （3）从表格中数据看，电学元件两端的电压先增大，然后趋于稳定．所以MO两端的电压随MN两端电压的增大先增大，后趋于稳定．如上图．
故本题答案：（1）a（2）P，图线如上面最右面图．（3）如上图中间图．

点评：解决本题的关键掌握器材选取的方法：精确、安全．以及掌握电流表内外接的选取．