Question

16．某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件，其上标注“2.5V，1.5W”的字样，为描绘出该元件的伏安特性曲线，该同学在实验室找到了下列实验器材：
A．电流表（量程是3A，内阻是0.1Ω）
B．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5KΩ）
C．电压表（量程是15V，内阻是25KΩ）
D．电压表（量程是3V，内阻是5KΩ）
E．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
F．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω，额定电流为0.6A）
G．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
H．开关、导线若干

（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表应选B；电压表应选D；滑动变阻器应选E．（以上均填写器材代号）
（2）请将实验电路图补充完整．
（3）该同学根据设计的图1实验电路进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示待测元件的电流和电压），请在图2坐标纸中描绘出该元件的伏安特性曲线．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

Answer 1

分析 （1）根据电学元件额定电压选择电压表，根据电学元件的最大电流选择电流表，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图．
（3）应用描点法作出图象．

解答 解：（1）元件的最大电压不超过2.5V，电压表应选D，最大电流不超过I=$\frac{1.5}{2.5}=0.6A$，电流表选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选小量程，所以选E，
（2）由表中实验数据可知，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，元件电阻约为R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{2．{5}^{2}}{1.5}=4.17Ω$，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于电学元件电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

故答案为：（1）B；D；E；（2）如图所示；（3）如图所示．

点评 电学实验中要注意仪表的选择方法、设计实验电路、电路的接法等，要多练习从而找出相应的规律； 明确分压接法使用的条件，并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法；测小灯泡的伏安特性曲线采用的均为分压外接法．