問題詳情:
如圖*所示是某二極管的伏安特*曲線。一學習小組想要驗*二極管加反向電壓時的伏安特*曲線,實驗室提供如下器材:
A.待測二極管D
B.電流表A(0 ~ 300 μA,內阻約90 Ω)
C.電壓表V(0 ~ 15 V,內阻約15 kΩ)
D.滑動變阻器R1(0 ~ 20 Ω)
E. 電阻箱R2(0 ~ 999 999 Ω)
F. 電源E(48 V)
G. 開關,導線若干
(1)學習小組測量電壓表內阻RV。按如圖乙所示的電路進行實驗,把電阻箱R2的阻值調為零,移動滑動變阻器R1的滑片P,使電壓表V指針滿偏。再將電阻箱R2的阻值調到14.875 kΩ時,電壓表V指針恰好半偏,則RV = ________kΩ。把電壓表V量程擴大到45 V,與電壓表V串聯的電阻箱的阻值為_____kΩ;
(2)某同學採用如圖*所示電路進行實驗,請用筆畫線代替導線,在圖丁中完成實物電路的連接;
(______)
(3)實驗中測出二極管兩端的電壓U和通過的電流I如下表所示,請在圖戊中描點作出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)根據圖*進行實驗存在系統誤差,其產生原因是___________(寫出一個即可)。
【回答】
14.875 29.750 電流表的分壓或改裝後的電壓表內阻偏大
【詳解】
(1)乙圖中,當電阻箱R2的阻值調為零時,電壓表V指針滿偏;當電阻箱R2的阻值調到14.875 kΩ時,電壓表V指針恰好半偏,此時可近似認為電阻箱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
電壓表V量程擴大到45 V,即量程擴大n = 3倍,則需要與電壓表V串聯的電阻箱的阻值為
(2)根據實驗電路圖,連接的實物圖,如圖所示
(3)根據實驗數據,描點作出I − U圖線,如圖所示
(4)實驗電路的設計採用內接法,電流表有分壓作用,導致電壓表測量值偏大。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題