Question

2．某實驗小組準備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖甲所示的電路圖．請回答下列問題：

①按圖甲的電路圖補充完整圖乙中的實物連線．
②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值．
③圖甲中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖甲中的f（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
④據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出該元件的，I-U圖線如圖丙所示，則元件Q在U=0.8V時的電阻值是16Ω，則元件Q在U=1.6V時的功率是0.32W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原理圖可知電路的連接方式，則在實物圖中先串聯(lián)一個支路，再將測量電路并聯(lián)在滑動變阻器的一部分兩端；
（2）誤差來自于電表的內(nèi)阻影響，分析兩表的示數(shù)變化可知誤差；
（3）電路中有電流存在，說明電路和電源相連；但起不到分壓作用，則可知故障位置；
（4）由得出的圖象分析對應(yīng)的電流值，則由歐姆定律可求得電流，由功率公式即可求得功率．

解答 解：①由原理圖可知，滑動變阻器采用了分壓接法，即先將下面兩個固定的接線柱接在電源兩端；再將用電器的一端接在上面任意一個接線柱上，另一端接到下面任意一個接線柱上；同時電流表采用外接法，注意電表的正極流入；實物圖如圖；
②電流表外接時，通過元件的電流值的測量值大于真實值；根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可知，該元件的電阻的測量值小于真實值；
③由題意可知，電流與電源應(yīng)相連，不能調(diào)節(jié)到零說明滑動變阻器起不到分壓作用，故應(yīng)是f點接觸不良造成的；
④由得出的圖象可知，U=0.8V時，電流I=0.05A；故電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.8}{0.05}$=16Ω；
1.6V時的電流為0.2A；故功率P=UI=1.6×0.2=0.32W；
故答案為：①如圖；②小于；③f；④16Ω、0.32W．

點評 應(yīng)明確：①進行伏安法測電阻的誤差方向時，只要寫出待測電阻的測量值與真實值的表達式即可求解；②變阻器采用分壓式接法時，電壓表或電流表的示數(shù)可以從零調(diào)；③分析圖象的斜率時，應(yīng)根據(jù)需要的物理規(guī)律寫出縱軸物理量與橫軸物理量的表達式，然后再討論斜率的物理意義即可