Question

（12分）某研究性學習小組為了制作一種傳感器，需要用到某元件（電阻約為20）。現需要描繪該元件的伏安特性曲線。實驗室備有下列器材：

器材（代號）	規格
電流表（A1）	量程0~5mA，內阻約為50
電流表（A2）	量程0~200mA，內阻約為10
電壓表（V1）	量程0~3V，內阻約為10k
電壓表（V2）	量程0~15V，內阻約為25k
滑動變阻器（R1）	阻值范圍0~10，允許最大電流1A
滑動變阻器（R2）	阻值范圍0~1k，允許最大電流100mA
直流電源（E）	輸出電壓4V，內阻不計
開關（S）及導線若干

①為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用       ；電壓表應選用          ；滑動變阻器應選用              。（以上均填器材代號）
②為達到上述目的，請在虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號。

③現已描繪出該元件的伏安特性曲線如圖。 若將該元件直接連接在一個電動勢為3V，內阻為5的電源上，則該元件消耗的功率為      W。（保留3位有效數字）

Answer 1

①A₂;V₁;R₁
②

③0.366W(0.336—0.396W)

試題分析：①由伏安特性曲線圖可知，電流最大值為0.30A，故電流表應選用A₂，燈泡兩端的電壓最大為2.5V，故電壓表應選用V₁；由曲線可知實驗要求電流電壓是從零開始變化的，故應選用分壓接法，故滑動變阻器應選用R₁，便于調節。
②滑動變阻器選用分壓接法；待測元件內阻較小，故應選用電流表外接法，電路圖見答案．
③由電源的電動勢和內阻在元件伏安特性曲線圖中作出電源的伏安特性曲線，則兩圖線的交點即為元件的工作點，可得元件的電壓和電流，進而可知元件的功率為0.366W.