题目内容
【题目】（14分）影响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，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．
（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P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 |
I/A | 0 | 0.04 | 0.09 | 0.16 | 0.25 | 0.36 | 0.56 |
（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器 ．（填器材前的编号）
（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为 W．
【答案】（1）如图所示（3分） （2）如图所示（3分） 半导体材料（2分）
（3）R2 （3分）
（4）0.25（0.23～0.27均算对） （3分）
【解析】
试题分析：（1）由题意知，该实验从零开始测量多组数据，故滑动变阻器用分压式接法，由测量数据知可估算待测电阻的阻值较小，故测量电路用电流表的外接法，所以实物图如图所示；（2）描点画图，如图所示，随电压的增大，阻值越来越小，所以该材料是半导体材料
（3）由测量数据知，电流表的读数有大于0.3A的电流，所以电阻R1的额定电流太小，不能满足需要，故应选择R2；（4）连入电路后，根据闭合电路的欧姆定律
，元件的电压与电流满足关系式
，在I-U坐标中画出该直线，与伏安特性曲线的交点为元件的电压、电流的实际值，如图所示，所以该元件实际消耗的电功率为P=1×0.25W=0.25W
