Question

9．由金屬絲制成的電阻阻值會隨溫度的升高而變大．某同學為研究這一現象，親自動手通過實驗描繪這樣一個電阻器的伏安特性曲線．可供選擇的實驗器材有：
A．待測電阻器R_x（2.5V，1.2W）        B．電流表A（0～0.6A，內阻為1Ω）
C．電壓表V（0～3V，內阻未知）        D．滑動變阻器（0～10Ω，額定電流1A）
E．電源（E=3V，內阻r=1Ω）          F．定值電阻R₀（阻值5Ω）
G．開關一個和導線若干
（1）實驗時，該同學采用電流表內接法，并且電阻器兩端電壓從零開始變化，請在圖1內畫出實驗電路圖．
（2）按照正確的電路圖，該同學測得實驗數據如下（請補充完整）：

I/A	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.48
U/V	0.25	0.40	0.60	0.90	1.25	1.85	2.50	3.00
UR/V	0.10	0.20		0.60	0.90		2.05	2.52

其中，I是電流表的示數，U是電壓表的示數，U_R是電阻器兩端的實際電壓．請通過計算補全表格中的空格，然后在坐標圖實中畫出電阻器的伏安特性曲線．

（3）該同學將本實驗中的電阻器R_x以及給定的定值電阻R₀二者串聯起來，接在本實驗提供的電源兩端，則電阻器的實際功率是0.32W．（結果保留2位小數）

Answer 1

分析 1、為測量多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法，該同學采用電流表內接法，據此作出實驗電路圖．
2、根據串并聯電路特點和歐姆定律求解待測電阻器兩端電壓，運用描點法作出電阻器的伏安特性曲線．
3、在電阻器的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關系圖象，找出該圖象與電阻器伏安特性曲線交點所對應的電壓與電流值，由P=UI求出電阻器的實際功率．

解答 解：（1）要使電阻器兩端電壓從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，該同學采用電流表內接法，電路如圖實甲所示．

（2）電壓表的示數減去電流表的分壓即為電阻器兩端的電壓：U_R=U-Ir，數據如下表．

UR/V

0.10

0.20

0.35

0.60

0.90

1.45

2.05

2.52

電阻器的伏安特性曲線如圖乙所示．
（3）由U_R+I（r+R₀）=E作出UI圖象如圖乙中直線所示，
由此圖象與電阻器UI圖線的交點可得此時電阻器的電壓U_R=0.9 V，電流I=0.35 A，
電阻器的實際功率為P=UI≈0.32 W．
故答案為：（1）如圖甲；（2）如圖乙；（3）0.32

點評 本題考查了實驗電路的設計，設計實驗電路是實驗�？紗栴}，設計實驗電路的關鍵是根據題目要求確定滑動變阻器采用分壓接法還是采用限流接法，掌握圖象法求解電阻器的實際功率．