某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图1所示，图中定值电阻R=1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表（未画出）量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计．（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：A．阻值0～200Ω，额定电流0.3AB．阻值0～20Ω，额定电流0.5A应选的滑动变阻器是（填“A”或“B”）．正确接线后，测得数据

2019-06-24

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某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图1所示，图中定值电阻R=1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表（未画出）量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计．

（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择：
A．阻值0～200Ω，额定电流0.3A
B．阻值0～20Ω，额定电流0.5A
应选的滑动变阻器是______（填“A”或“B”）．
正确接线后，测得数据如下表：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U/V	0.00	3.00	6.00	6.16	6.28	6.32	6.36	6.38	6.39	6.40
I/mA	0.00	0.00	0.00	0.06	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.50

（2）由以上数据分析可知，电压表应并联在M与______之间（填“O”或“P”）；
（3）将电路图在图2的虚线框中补充完整；
（4）从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：______．

优质解答

（1）滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200=60V＞12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20=10V＜12V，为保证安全，滑动变阻器应选A．
（2）由表中实验数据可知，电学元件电阻最小测量值约为：R=

6.4

0.0055

≈1163.6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间．
（3）描绘伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由（2）可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：

（4）由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小；
故答案为：（1）A；（2）P；（3）电路图如图所示；（4）当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高而电阻变小．（1）滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200=60V＞12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20=10V＜12V，为保证安全，滑动变阻器应选A．
（2）由表中实验数据可知，电学元件电阻最小测量值约为：R=

6.4

0.0055

≈1163.6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间．
（3）描绘伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由（2）可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：

（4）由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小；
故答案为：（1）A；（2）P；（3）电路图如图所示；（4）当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高而电阻变小．