Question

17．某學(xué)習(xí)小組通過實驗來研究電器元件中（用符號“□”表示）的伏安特性曲線，它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．輸出電壓恒為6V的電源；
B．量程為0～3A，內(nèi)阻可忽略的電流表；
C．量程為0～0.3A，內(nèi)阻可忽略的電流表；
D．量程為0～3V，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(xué)習(xí)小組在實驗中電流表應(yīng)選C（填器材前面的字母）
（2）請在圖甲的方框內(nèi)畫出實驗電路圖；
（3）利用表格中數(shù)據(jù)在圖甲所示坐標(biāo)中繪出電器元件Z的伏安特性曲線：分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨電壓U增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）若把電器元件Z接入如圖乙所示的電路中，電流表的讀數(shù)為0.100A，已知A丶B兩端電壓恒為2V，則定值電阻為R₀阻值為15Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)數(shù)據(jù)表中的最大電流來選擇電流表的量程；
（2）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；
（3）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象，再根據(jù)圖象的性質(zhì)分析電阻的變化；
（4）、關(guān)鍵是先由表示元件Z的I-U圖象求出元件的電兩端的電壓，再由串并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律即可求得電阻的阻值．

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，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)描點(diǎn)法得出Z對應(yīng)的伏安特性曲線，如圖所示，I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知元件電阻隨U的變大而變大．

（4）：由I-U圖象可讀出電流I=0.1A時，對應(yīng)的電壓U=0.5V，所以元件Z的電阻為R_Z=$\frac{2-0.5}{0.1}$=15Ω；
故答案為：（1）C；（2）如圖；（3）變大；（4）15

點(diǎn)評 通過本題應(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注意圖象的含義及應(yīng)用．