Question

2012年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們對石墨烯的研究，他們最初用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的2B鉛筆芯中就含有石墨，能夠?qū)щ�，某同學設計了探究2B鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過2B鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）．

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

實驗室提供如下器材：
A．電流表A₁（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
B．電流表A₂（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
D．電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）
E．滑動變阻器R₁（阻值0～10Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器R₂（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）
①除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、干電池（2節(jié)）、開關和帶夾子的導線若干外，還需要的其他器材有

 

（填選項前字母）；
②畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析：①根據(jù)所測電壓最大值選擇電壓表，根據(jù)所測電流最大值選擇電流表，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．
②根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出實驗電路圖．

解答：解：①應用伏安法描繪伏安特性曲線，需要電壓表、電流表與滑動變阻器，
由表中實驗數(shù)控可知，電壓最大值為2V，則電壓表選C，所測最大電流為0.48A，電流表應選A，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E，因此需要的實驗器材是：A、C、E．
②由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，最大電阻約為R=

U

I

=

2

0.48

≈4.2Ω，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻約為3000Ω，電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示：

故答案為：①A、C、E；②電路圖如圖所示．

點評：本題考查了實驗器材的選擇、作實驗電路圖，當電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應采用分壓接法，當待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻時，電流表應采用內(nèi)接法，當電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時，電流表采用外接法．