Question

14．某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如下表：

U/V	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

現(xiàn)備有下列器材：
A．內(nèi)阻不計的6V電源；
B．量程為0～3A的內(nèi)阻可忽略的電流表；
C．量程為0～0.3A的內(nèi)阻可忽略的電流表；
D．量程為0～3V的內(nèi)阻很大的電壓表；
E．阻值為0～10Ω，額定電流為3A的滑動變阻器；
F．電鍵和導(dǎo)線若干．
（1）這個學習小組在實驗中電流表應(yīng)選C（填器材前面的字母）
（2）請你從圖1中的實驗電路圖中選出最合理的一個D

（3）利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線，如圖2所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而變大（填“變大”、“變小”或“不變”）；
（4）若把用電器Z接入如圖3所示的電路中時，電流表的讀數(shù)為0.150A，已知A、B兩端電壓恒為2V，則定值電阻R₀阻值為6.8Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)據(jù)表中的最大電流來選擇電流表的量程；題（2）的關(guān)鍵是通過電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法；題（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}=\frac{1}{\frac{I}{U}}$可知電阻隨U的增大而增大；題（4）關(guān)鍵是先由表示元件Z的I-U圖象求出元件的電阻，然后再結(jié)合電路圖可知求出的$\frac{U}{I}$值應(yīng)是定值電阻${R}_{0}^{\;}$與待測元件Z的電阻之和，即可解出${R}_{Z}^{\;}$的值．

解答 解：（1）由數(shù)據(jù)表可知，電路中的最大電流為0.215A，所以電流表應(yīng)選擇C；
（2）從數(shù)據(jù)表可知要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法；
由于電流表與電壓表均為理想電表，所以電流表采用外接法和內(nèi)接法均可，故選：D．
（3）由圖象可知，圖象的斜率越來越小，而在I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)；故可知元件電阻隨U的變大而變大．
（4）由I-U圖象可讀出電流I=0.15A時，對應(yīng)的電壓U=0.98V，所以元件Z的電阻為：${R}_{Z}^{\;}$=$\frac{0.98}{0.15}$=6.5Ω；
由電路圖可知：${R}_{0}^{\;}{+R}_{Z}^{\;}$=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.15}$=13.3Ω，
可解得：${R}_{0}^{\;}$=13.3-6.5=6.8Ω．
故答案為：（1）C
（2）D
（3）變大
（4）6.8

點評 應(yīng)明確以下問題：①要根據(jù)電路中的最大電流來選擇電流表的量程；②若要求電流從零調(diào)時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法；③注意$\frac{U}{I}$的含義．