Question

（2012?南通二模）某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一個(gè)傳感器，需要選用某種電學(xué)元件．實(shí)驗(yàn)中首先要描繪該元件的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
A．待測(cè)元件（額定電壓2V、額定電流200mA）
B．電流表A₁（量程0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）
C．電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）
D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流1A）
F．滑動(dòng)變阻器R₂（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA）
G．直流電源E（輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)）
H．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干
I．多用電表
（1）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用

A₁

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

R₁

（以上均填器材代號(hào)）．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接．
（3）檢查實(shí)驗(yàn)電路連接正確，然后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在不斷開(kāi)電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)該使用多用電表

直流電壓

擋；檢查過(guò)程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時(shí)，多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路故障是

電流表斷路

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)待測(cè)元件的額定電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；
（2）要描繪待測(cè)元件的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)待測(cè)元件電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后連接實(shí)物電路圖．
（3）在不斷開(kāi)電源的情況下，一般應(yīng)用直流電壓表檢查電路故障；當(dāng)電壓表并聯(lián)在某段電路兩端時(shí)，如果電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明該部分電路短路或該部分電路完好而在該部分電路之外存在斷路；如果電壓表示數(shù)較大，接近電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明該部分電路斷路．

解答：解：（1）待測(cè)元件額定電流是200mA=0.2A，則電流表應(yīng)選電流表A₁（量程0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）；電源電動(dòng)勢(shì)是3V，不論使用哪個(gè)滑動(dòng)變阻器都能保證電路安全，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器R₁．
（2）本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；待測(cè)元件的電阻
R=

U額

I額

=

2V

0.2A

=10Ω，

R

RA

=

10Ω

1Ω

=10，

RV

R

=

10000Ω

10Ω

=1000，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應(yīng)采用外接法，
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；
（3）實(shí)驗(yàn)電路連接正確，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路存在斷路．在不斷開(kāi)電路的情況下，應(yīng)該使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障；檢查過(guò)程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時(shí)，多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路故障是電流表斷路．
故答案為：（1）A₁；R₁；（2）實(shí)物電路圖如圖所示；（3）直流電壓；電流表斷路．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)并連接實(shí)物電路圖、電路故障分析；既可以用電壓表檢查電路故障，也可以用歐姆表檢查電路故障，用歐姆表檢查電路故障時(shí)，電路應(yīng)斷開(kāi)與電源的連接．