题目内容
【题目】现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件进行测试,实验中可供选择的仪器为:
A.电压表V1(0~3V,内阻30kΩ)
B.电流表A1(0~0.6A,内阻约1Ω)
C.电流表A2(0~030mA,内阻约20Ω)
D.滑动变阻器R1(100Ω,1A)
E.滑动变阻器R2(10Ω,5A)
F.电池(3V,内阻不计)
G.开关、导线若干
测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
(1)实验中电流表应选择:_________;滑动变阻器应选择:___________(填字母序号);
(2)请在方框(a)中画出实验电路图_________;
(3)根据表中数据,判断元件R0可能是由________材料制成的;
(4)请根据表中数据在(b)图中作出I-U图线_________;
(5)把元件接入如图(c)所示的电路中,电源为所提供的器材中的F,闭合开关后,电流表读数为20.0mA,则此时定值电阻R的电功率_____________W。(保留两位有效数字)
【答案】 C E 半导体 0.0080W~0.0100W
【解析】(1)因电源电压为3V,故电压表应选择A(V1,3V);由表中数据可知,电流最大值为25mA;故电流表应选择C(A2,30mA);由表中数据可知,电压及电流从零开始变化且变化范围较大,故应选用分压接法;滑动变阻器选择小电阻E(R2,10Ω)便于操作控制;
(2)由以上分析可知,滑动变阻器采用分压接法;同时因待测电阻阻值较小;故应采用电流表外接法;原理图如图所示:
(3)随着电流增大,即元件R0的发热功率越大,对应电压与电流的比值越小,即电阻值越小,所以元件R0可能是由上述半导体材料制成的.
(4)采用描点法可得出对应的图象如图所示:
(5)由表中数据可知,当电流为20mA时,U0=2.6V,定值电阻两端的电压为:UR=U-U0=3-2.6=0.4V,定值电阻消耗的功率为:P=URI=0.4×20×10-3=0.0080W