Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組描繪一個(gè)熱敏電阻的伏安特性曲線，此熱敏電阻允許通過的最大電流為0.3A，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材：
電池組E      電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì)
電壓表V₁量程0～3V，內(nèi)阻約2.0kΩ
電壓表V₂量程0～15V，內(nèi)阻約3.0kΩ
電流表A₁量程0～0.3A，內(nèi)阻約2.0Ω
電流表A₂量程0～6A，內(nèi)阻約0.4Ω
滑動(dòng)變阻器R₁   阻值0～10Ω，額定電流2A
滑動(dòng)變阻器R₂阻值0～100Ω，額定電流0.5A
固定電阻R₀阻值5Ω，額定電流5A
開關(guān)S，導(dǎo)線等
①在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有電壓表V₁，電流表A₁ ，滑動(dòng)變阻器R₁．（填器材名稱代號(hào)）
②為了確定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用電流表內(nèi)接法還是外接法，某同學(xué)將電壓表分別接在ab及ac兩端（如圖甲、乙所示）．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化不大，而電壓表示數(shù)變化比較明顯，則可以確定此實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電流表外接法．（填“內(nèi)”或者“外”）

③根據(jù)以上信息在圖丙方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
④圖丁為某同學(xué)繪制的該熱敏電阻的伏安特性曲線．已知該熱敏電阻與溫度的關(guān)系R=5.46+0.02t，試估算該熱敏電阻兩端電壓為2.0V時(shí)的溫度約為143℃．

Answer 1

分析 根據(jù)電源電動(dòng)勢和最大電流確定電表的量程，從減小誤差角度和可操作性角度確定滑動(dòng)變阻器．
測量燈泡的伏安特性曲線，電流、電壓需從零開始測起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡的電阻大小確定電流表的內(nèi)外接．
根據(jù)歐姆定律得出熱敏電阻阻值，再求出其溫度．

解答 解：（1）電池組E電動(dòng)勢4V，所以電壓表選擇V₁；此熱敏電阻允許通過的最大電流為0.3A，所以電流表選擇A₁ ；
為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：R₁；
（2）為了確定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用電流表內(nèi)接法還是外接法，某同學(xué)將電壓表分別接在ab及ac兩端（如圖甲、乙所示）．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化不大，而電壓表示數(shù)變化比較明顯，說明熱敏電阻阻值接近電流表內(nèi)阻，所以此實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電流表外接法．
（3）電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖：

（4）該熱敏電阻兩端電壓為2.0V時(shí)電阻R=$\frac{2}{0.24}$=8.3Ω
已知該熱敏電阻與溫度的關(guān)系R=5.46+0.02t=8.3，
t=143℃．
故答案為：①V₁，A₁ ，R₁；②外；③如圖；④143

點(diǎn)評 本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、電流表接法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，當(dāng)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值時(shí)，電流表應(yīng)采用外接法．