Question

14．某同学测绘导电元件的伏安特性曲线的实验．

（1）该同学根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图象，如图1所示，则下述判断正确的是（　　）
A．只有乙图正确
B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大
C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能正确
D．甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差．
（2）如图2所示，为该同学描绘的其中一个元件的伏安特性曲线，则当元件两端的电压由12V增加到20V时，元件的电阻改变量为10Ω；若该元件工作的额定电压为20V，那么当它接入电压为30V的电路中时要使它能正常工作，则需要串联一个阻值为20Ω的电阻．

Answer 1

分析 （1）导体有线性元件和非线性元件，只有线性元件的I-U图象是直线；
（2）根据图2所示图象求出电压对应的电流，然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）由图示图象可知，图乙图象电流与电压成正比，图乙是线性元件的I-U图象；
图甲和图丙所示图象电流与电压不成正比，图甲与图丙所示图象的非线性元件，
三个图象都可能正确，甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差，故ABC错误，D正确．
（2）由图2所示图象应用欧姆定律可知，电压为12V时的电阻：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.4A}$=30Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{20V}{0.5A}$=40Ω，△R=R₂-R₁=40-30=10Ω；
由图2所示图象可知，元件两端电压为20V时通过它的电流为0.5A，把它接入30V电路中为使元件正常工作应给元件串联一个分压电阻，串联电阻阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{U-{U}_{元件}}{I}$=$\frac{30V-20V}{0.5A}$=20Ω；
故答案为：（1）D；（2）10；串；20．

点评 （1）导体不一定都是线性元件，线性元件的阻值不变，电流与电压成正比，非线性元件的阻值不是定值，电流与电压不成正比，I-U图象不是直线而是曲线．
（2）分析清楚图示图象，求出电压对应的电流是正确解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题．