Question

一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图．请回答下列问题：

（1）请将图中的实物连线按电路图2补充完整．
（2）考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值

小于

（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
（3）在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图中的

f

（选填a、b、c、d、e、f）处接触不良．
（4）实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I-U图线．

序号	电压/V	电流/A
1	0.00	0.00
2	0.40	0.02
3	0.80	0.05
4	1.20	0.12
5	1.60	0.20
6	2.00	0.31
7	2.40	0.44

（5）为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R=

U

I

求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R=

1

k

求得．其中

甲

（选填“甲”、“乙”）同学的方法正确．

Answer 1

分析：（1）根据原理图可知电路的连接方式，则在实物图中先串联一个支路，再将测量电路并联在滑动变阻器的一部分两端；
（2）误差来自于电表的内阻影响，分析两表的示数变化可知误差；
（3）电路中有电流存在，说明电路和电源相连；但起不到分压作用，则可知故障位置；
（4）由表中数据利用描点法可得出各点的坐标位置，再由平滑曲线将各点连接即可；
（5）分析两种做法及实验原理可知哪一种做法更符合．

解答：解：（1）由原理图可知，滑动变阻器采用了分压接法，即先将下面两个固定的接线柱接在电源两端；再将用电器的一端接在上面任意一个接线柱上，另一端接到下面任意一个接线柱上；同时电流表采用外接法，注意电表的正极流入；实物图如图；
（2）电流表外接时，通过元件的电流值的测量值大于真实值；根据R=

U

I

可知，该元件的电阻的测量值小于真实值；
（3）由题意可知，电流与电源应相连，不能调节到零说明滑动变阻器起不到分压作用，故应是f点接触不良造成的；
（4）先描点，后作图，注意将各点用平滑的曲线相连，故答案如右图；
（5）从理论上讲，甲利用了欧姆定律，乙同学利用了斜率的意义，理论上说都没有问题，但从实际情况来说，我们根据测量数据描绘的I-U图象是大致曲线，存在很大的误差，如果再作出切线，误差更大，计算结果更不准确；故甲同学的计算结果更准确；
故答案为：（1）如图；（2）小于；（3）f；（4）；如图；（5）甲．

点评：本题中最后一小问中的问题较小遇到，通过本题应记住；此图象中的切线只能定性分析电阻的变化，而不能求出电阻的大小．