Question

2．某一元件的電阻值約為12Ω，為描繪該元件的U-I圖象，提供了如下器材：
A．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
B．電流表（量程是0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）
C．電流表（量程是3A，內(nèi)阻約0.1Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω，2A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（0～1000Ω，1A）
F．電源（電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻很小）
G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
（1）在供選擇的器材中，電流表應(yīng)選擇B，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D．（填字母代號(hào)）
（2）設(shè)計(jì)合適的電路，在答題紙的線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）如圖中I、II圖線，其中一條為元件真實(shí)的U-I圖線，另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U-I圖線，其中II是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和元件的電阻估算電路中的電流，再選擇電流表，描繪U-I圖象，電路中滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，來選擇變阻器的大小；
（2）判斷電流表和滑動(dòng)變阻器的接法，再畫出實(shí)驗(yàn)電路圖即可；
（3）誤差分析，由于電壓表的分流會(huì)導(dǎo)致電流表的測(cè)量值比真實(shí)值判斷，由歐姆定律可知測(cè)量的元件電阻將偏小，再來判斷哪一條是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的圖線．

解答 解：（1）器材中電源電動(dòng)勢(shì)約為6V，元件的電阻值約為12Ω，則電路中電流約為：I=$\frac{E}{R}=\frac{6}{12}A=0.5A$
故電流表量程選0.6A即可，電流表選B；
描繪元件的U-I圖象，電壓和電流要從0開始測(cè)量，因此電路中滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為了便以調(diào)節(jié)
滑動(dòng)變阻器要選用最大阻值較小的，故滑動(dòng)變阻器選D；
（2）電壓表內(nèi)阻約3kΩ，電流表內(nèi)阻約0.5Ω，而元件的電阻約為12Ω，則電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于元件的電阻，所以電流表
采用外接法，又滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，由于電壓表的分流，會(huì)導(dǎo)致電流表的測(cè)量值比真實(shí)值偏大，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，
元件電阻測(cè)量值應(yīng)小于真實(shí)值，所以II應(yīng)是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線．
故答案為：（1）B，D；（2）如圖所示；（3）II．

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪元件的伏安特性曲線，解題的關(guān)鍵是掌握選擇器材的方法，注意電流表內(nèi)外接法以及滑動(dòng)變阻器的分壓還是限流接法的判斷，另外注意分析實(shí)驗(yàn)的誤差，明確實(shí)驗(yàn)誤差的來源．