◎ 题目

在研究某电路元件的伏安特性时，得到了如下图所示的伏安特性曲线．备用器材有电压表V1（量程为3V，内阻约为6kΩ），电压表V2（量程为15V，内阻约为150kΩ）；电流表A1（量程为150mA，内阻约为10Ω），电流表A2（量程为3A，内阻约为0.3Ω）；滑动变阻器R1（20Ω1A），滑动变阻器R2（1KΩ0.2A）． （1）实验中电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______（选填写器材的字母代号）． （2）请在答题卡中将图中的实物连线补充完整． （3）通过伏安特性曲线可知，随着电压的增大此元件的电阻______（选填“不变”、“增加”或“减小”） （4）实验结束后，应先断开开关，拆除______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材． （5）把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势为10V，内阻为1Ω的电源两端，此时电源的输出功率为______W．

◎ 答案

（1）由表中数据可得，电压最大值接近12V，故电压表应选择V2；电路中电流最大为100mA，电流表应选择A1；在保证安全的前提下，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选R1． （2）应用伏安法测元件的伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器要采用分压接法； 由图象可知，随电压的增大，元件的电阻减小，当电压为3V元件电阻较大，此时元件电阻约为： R= U I = 3N 0.005A =600Ω， R RA1 = 600Ω 10Ω =60， RV2 R = 150000Ω 600Ω =250， RV2 R ＞ R RA1 ，电流表应采用外接法，电路图如图所示． （3）I-U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知，斜率增大，故电阻减小； （4）实验结束后，应先断开开关，拆除 电源两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材． （5）在原图中再作出以99Ω等效为电源内阻时的伏安特性曲线，如下图，则两图象的交点纵坐标为电路中的电流25mA；此时灯泡两端的电压为7.9V；则电源的输出总电压U=7.9+IR=9.88V； 由P=UI可求得电源的输出功率P=UI=9.88×0.025W≈0.26W（0.25～0.27W均正确）； 故答案为：（1）V2；A1；R1；（2）实物电路图如图所示；（3）减小；（4）电源；（5）0.26．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在研究某电路元件的伏安特性时，得到了如下图所示的伏安特性曲线．备用器材有电压表V1（量程为3V，内阻约为6kΩ），电压表V2（量程为15V，内阻约为150kΩ）；电流表A1（量程为150mA，…”主要考查了你对  【实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线】  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。