Question

【題目】某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，用伏安法研究某電子元件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲線，要求多次測量盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：

A．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）
C．電流表A（0﹣0.6А，內(nèi)阻未知）D．滑動變阻器R（0﹣20Ω，5A）
E．滑動變阻器R，（0﹣200Ω，1A）F．定值電阻R0（阻值1990Ω）
G．開關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計(jì)出測量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“ ”表示）．（畫在方框內(nèi)）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用 ． （填寫器材序號）
（3）將上述電子元件R1 和另一電子元件R2接入如圖所示的電路甲中，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中oa、ob所示．電源的電動勢E=10.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動變阻器R3 ， 使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電子元件R1的阻值為Ω，R3接入電路的阻值為Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）D
（3）10,20
【解析】解：（1）描繪伏安特性曲線，電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；

由題意可知，沒有電壓表，需要用已知內(nèi)阻的電流表G與定值電阻R0串聯(lián)測電壓，

電壓表內(nèi)阻為10+1990=2000Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，作出電路圖如圖所示；（2）電路中滑動變阻器采用分壓接法，為了實(shí)驗(yàn)操作方便，所以要選擇總阻值較小的滑動變阻器D；（3）電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，說明它們的電壓和電流相等，

由圖乙可知，此時(shí)電阻兩端的電壓為U=2.5V，I=0.25A，

根據(jù)歐姆定律得：R1=

根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，可知，此時(shí)流過R3的電流為：I′=I=0.25A

兩端的電壓為：U′=E﹣2U=10V﹣2.5×2V=5V，R3=

所以答案是：（1）如圖所示；（2）D；（3）10，20．