Question

6．某課外研究小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件．圖甲為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：
器材（代號(hào)）         規(guī)       格
電流表（A₁）         量程0～50mA，內(nèi)阻約為50Ω
電流表（A₂）         量程0～200mA，內(nèi)阻約為10Ω
電壓表（V₁）         量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ
電壓表（V₂）         量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ
滑動(dòng)變阻器（R₁）     阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A
滑動(dòng)變阻器（R₂）     阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA
直流電源（E）       輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)
開(kāi)關(guān)（S）   導(dǎo)線若干
（1）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用A₂；電壓表應(yīng)選用V₁；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁．（以上均填器材代號(hào)）
（2）為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．

（3）若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線完全吻合，則該元件的電阻阻值隨電壓的增大而減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)該電器元件兩端電壓U=2.0V時(shí)元件消耗的電功率為0.12W．

Answer 1

分析 由圖象可知小燈泡的電壓及電流范圍，則可根據(jù)安全性及準(zhǔn)確性選出合適的儀表；由表格中電流從零開(kāi)始變化，可知滑動(dòng)變阻器的接法，根據(jù)所選電流表和電壓表內(nèi)阻可知電流表的接法．分析伏安特性曲線，然后答題．

解答 解：（1）由圖可知，電流最大值為0.12A，故電流表應(yīng)選用A₂，燈泡兩端的電壓最大為2.5V，故電壓表應(yīng)選用V₁，由圖可知，電流電壓是從零開(kāi)始變化的，故應(yīng)選用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁；
（2）描繪伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器選用分壓接法；元件內(nèi)阻較小，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)元件電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示．
（3）由圖甲所示圖象可知，隨電壓增大，通過(guò)元件的電流增大，電壓與電流的比值減小，則元件電阻阻值減��；由圖象可知，電壓為2V時(shí)，通過(guò)元件的電流為0.06A，則元件消耗的電功率P=UI=2×0.02A=0.12W．
故答案為：（1）A₂；V₁；R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）減�。�0.12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵；當(dāng)電壓與電流從零開(kāi)始變化時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法．