题目内容

某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成线状元件z进行实验，测出元件Z中对应的电流、电压的数值．实验记录数据如下表所示：
U/V1.62.23.13.84.45.46.0
I/A0.200.400.801.201.602.403.00
（1）由表中数据可知他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：______
（2）按照正确的电路图，连接图（1）中的实物图，且要求开关闭合时，元件Z上的电压最小．
（3）根据表中数据，绘出元件Z的伏安特性曲线如图（2）所示．由图可知该元件的电阻随电流增大而______．（选填“增大”，“不变”，“减小”）
（4）若图（2）中的曲线是某同学按照第（1）问中的B电路而得到的曲线，且已知安培表的内阻为0.5Ω，试在图（2）中绘出元件Z更为准确的伏安特性曲线．
【答案】分析：（1）由于电压从零开始，且有较大的调节范围，故滑动变阻器采用分压式接法；由于材料电阻较小，故采用安培表外接法；
（2）按照电路图连接电路，注意电表的极性，滑动变阻器的接法，电线不交叉；
（3）U-I图线中某点与坐标原点的连线的斜率表示电阻；
（4）根据实际数据采用描点法作图即可．
解答：解：（1）由于电压从零开始，且有较大的调节范围，故滑动变阻器采用分压式接法，故CD均错误；
由于材料电阻较小，故采用安培表外接法，故B错误，A正确；
故选A；
（2）如图（1）所示；

 （3）U-I图线中某点与坐标原点的连线的斜率表示电阻，故随着电压的增加，电阻减小；
故答案为：减小；
（4）如图（2）
点评：本题关键：（1）明确伏安法测电阻的实验原理和减小误差的方法；（2）明确伏安特性曲线的物理意义．
练习册系列答案
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影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A


（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？
答：
半导体材料
半导体材料
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
（3）把元件Z接入如图1所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.0
4.0
V，内阻为
0.40
0.40
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A
．

（2）按照正确的电路图连接图1的实物图．
（3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
（4）把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.6
4.6
V，内阻为
1.1
1.1
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两个有效数字）
（5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图3所示，则元件Z的直径是
1.990
1.990
mm．
用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：

A．电压表 （量程3V）；B．电流表 （量程0.6A）；C．电流表 （量程3A）
D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）
E．滑动变阻器R（阻值范围0-20Ω，额定电流1A）
①电流表应选
B
B
；（填器材前的字母代号）．
②根据实验数据作出U-I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=
2.10
2.10
V，内阻r=
0.2
0.2
Ω；
③本实验的系统误差原因是
A
A
．
A电压表分流；        B电流表的分压；          C 电阻R0的分压（选填A、B或C）
④影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A
（1）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．本次实验中已测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．精英家教网
①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，其方法是：接通气源，将滑块置于气垫导轨任意位置上，（未挂钩码前）若
 
则说明导轨是水平的．
②如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=
 
cm；实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则可计算出滑块经过光电门时的瞬时速度．
③实验中又测量出相关物理量：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．本实验通过比较
 
和
 
在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．
（2）物质材料的电阻率的往往随温度的变化而变化，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们选用的器材有：
用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z；
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源E（电动势2V，内阻不计）
滑动变阻器R（最大阻值约1Ω）、开关S、导线．
同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示，
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80
①甲同学在实验过程中，采用的电路图是图丙中的
 

②根据甲同学的实验数据，可判断元件Z是
 
材料（填“金属”或“半导体”）
③乙同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表
 
挡（填“欧姆x10”、“直流电压 2.5V”、“直流电流 2.5mA”），检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是
 
．
影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①他们应选用图1所示的哪个电路进行实验？答：
 

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②按照正确的电路图，连接图3的实物图．
③实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
 
．
 U/V  0  0.40  0.60 0.80   1.00 1.20   1.50 1.60 
 I/A  0  0.20  0.45  0.80  1.25  1.80 2.80   3.20
④把元件Z接入如图3所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
 
V，内阻为
 
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
⑤用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图4所示，则元件Z的直径是
 
mm．
⑥用50分度的游标卡尺测得线状元件Z的长度如图5所示，则元件Z的长度是
 
cm．
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