Question

现用伏安法研究某电子器件R_X（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I_g =3mA，内阻R_g=10Ω）；

C.电流表（0～0．6A，内阻未知）；

D.滑动变阻器R₁（0～20Ω，5A）；

E.滑动变阻器R₂（0～200Ω，1A）；

F.定值电阻 R₀（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R_X伏安特性曲线的电路原理图（R_X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R_X的伏安特性曲线如图甲，将它和滑动变阻器R₃串联接入如图乙所示的另一电源构成的电路中。调节滑动变阻器R₃使电源输出功率最大，已知该电源的电动势E=6．0V，电源的内阻r=15Ω，滑动变阻器R₃阻值范围0～20Ω，则此时R₃接入电路的阻值为_                Ω。

Answer

(1)电路原理图如下图所示 (2) D (3) 10

【解析】

试题分析：(1)实验器材中没有电压表，故考虑由上述实验器材改装一台电压表，将电流表G与定值电阻R0串联来改装为电压表，其量程为（V），可以满足实验需求；由可知，待测电阻估值为（Ω），满足故采用安培表外接法，由于实验要求伏安特性曲线尽可能完整，电流应从零调起，所以变阻器应采用分压式接法，故电路图如上所示。

(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)电源的输出功率最大时应满足电压内阻与外电路电阻相同，即有，即电路中总电阻为30Ω，则电路中电流为（A），由甲图可知，（Ω），故=15-5=10（Ω）。

考点：本题考查了电流表改装电压表、全电路欧姆定律、I-U图象