Question

【題目】如圖甲所示是某二極管的伏安特性曲線。一學(xué)習(xí)小組想要驗(yàn)證二極管加反向電壓時(shí)的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

A. 待測二極管D

B. 電流表A（0 ~ 300 μA，內(nèi)阻約90 Ω）

C. 電壓表V（0 ~ 15 V，內(nèi)阻約15 kΩ）

D. 滑動(dòng)變阻器R1（0 ~ 20 Ω）

E. 電阻箱R2（0 ~ 999 999 Ω）

F. 電源E（48 V）

G. 開關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）學(xué)習(xí)小組測量電壓表內(nèi)阻RV。按如圖乙所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把電阻箱R2的阻值調(diào)為零，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，使電壓表V指針滿偏。再將電阻箱R2的阻值調(diào)到14.875 kΩ時(shí)，電壓表V指針恰好半偏，則RV = ________kΩ。把電壓表V量程擴(kuò)大到45 V，與電壓表V串聯(lián)的電阻箱的阻值為_____kΩ；

（2）某同學(xué)采用如圖丙所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖丁中完成實(shí)物電路的連接；

（______）

（3）實(shí)驗(yàn)中測出二極管兩端的電壓U和通過的電流I如下表所示，請(qǐng)?jiān)趫D戊中描點(diǎn)作出I U圖線；

（______）

U / V	0	20.0	30.0	34.0	38.0	40.0	41.6	43.0	44.0
I / μA	0	4	10	15	27	54	100	200	300

（4）根據(jù)圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，其產(chǎn)生原因是___________（寫出一個(gè)即可）。

Answer 1

【答案】14.875 29.750 電流表的分壓或改裝后的電壓表內(nèi)阻偏大

【解析】

（1）[1]乙圖中，當(dāng)電阻箱R2的阻值調(diào)為零時(shí)，電壓表V指針滿偏；當(dāng)電阻箱R2的阻值調(diào)到14.875 kΩ時(shí)，電壓表V指針恰好半偏，此時(shí)可近似認(rèn)為電阻箱R2和電壓表V的總電壓為電壓表的滿偏電壓，則電阻箱R2的電壓與電壓表V的電壓相等（為半偏電壓），由電壓分壓原理得，電阻箱R2的電阻與電壓表V的電阻相等，即

[2]電壓表V量程擴(kuò)大到45 V，即量程擴(kuò)大n = 3倍，則需要與電壓表V串聯(lián)的電阻箱的阻值為

（2）[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接的實(shí)物圖，如圖所示

（3）[4]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作出I U圖線，如圖所示

（4）[5]實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)采用內(nèi)接法，電流表有分壓作用，導(dǎo)致電壓表測量值偏大。