题目内容

一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图所示的电路图.请回答下列问题:

(1)请将图中的实物连线按电路图2补充完整.
(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值
小于
小于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.
(3)在电路图中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零.原因可能是图中的
f
f
(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良.
(4)实验测得表格中的7组数据.请在坐标纸上作出该元件的I-U图线.
序号 电压/V 电流/A
1 0.00 0.00
2 0.40 0.02
3 0.80 0.05
4 1.20 0.12
5 1.60 0.20
6 2.00 0.31
7 2.40 0.44
(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标I、U,由R=
U
I
求得.乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率k,由R=
1
k
求得.其中
(选填“甲”、“乙”)同学的方法正确.
分析:(1)根据原理图可知电路的连接方式,则在实物图中先串联一个支路,再将测量电路并联在滑动变阻器的一部分两端;
(2)误差来自于电表的内阻影响,分析两表的示数变化可知误差;
(3)电路中有电流存在,说明电路和电源相连;但起不到分压作用,则可知故障位置;
(4)由表中数据利用描点法可得出各点的坐标位置,再由平滑曲线将各点连接即可;
(5)分析两种做法及实验原理可知哪一种做法更符合.
解答:解:(1)由原理图可知,滑动变阻器采用了分压接法,即先将下面两个固定的接线柱接在电源两端;再将用电器的一端接在上面任意一个接线柱上,另一端接到下面任意一个接线柱上;同时电流表采用外接法,注意电表的正极流入;实物图如图;
(2)电流表外接时,通过元件的电流值的测量值大于真实值;根据R=
U
I
可知,该元件的电阻的测量值小于真实值;
(3)由题意可知,电流与电源应相连,不能调节到零说明滑动变阻器起不到分压作用,故应是f点接触不良造成的;
(4)先描点,后作图,注意将各点用平滑的曲线相连,故答案如右图;
(5)从理论上讲,甲利用了欧姆定律,乙同学利用了斜率的意义,理论上说都没有问题,但从实际情况来说,我们根据测量数据描绘的I-U图象是大致曲线,存在很大的误差,如果再作出切线,误差更大,计算结果更不准确;故甲同学的计算结果更准确;
故答案为:(1)如图;(2)小于;(3)f;(4);如图;(5)甲.
点评:本题中最后一小问中的问题较小遇到,通过本题应记住;此图象中的切线只能定性分析电阻的变化,而不能求出电阻的大小.
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