Question

【題目】如圖甲所示是某二極管的伏安特性曲線。一學習小組想要驗證二極管加反向電壓時的伏安特性曲線，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）某同學采用如圖丙所示電路進行實驗，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）根據圖丙進行實驗存在系統誤差，其產生原因是___________（寫出一個即可）。

Answer 1

【答案】14.875 29.750 電流表的分壓或改裝后的電壓表內阻偏大

【解析】

（1）[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

[2]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）[3]根據實驗電路圖，連接的實物圖，如圖所示

（3）[4]根據實驗數據，描點作出I U圖線，如圖所示

（4）[5]實驗電路的設計采用內接法，電流表有分壓作用，導致電壓表測量值偏大。