Question

2012年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究，他们最初用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨，能够导电，某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压）．

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

实验室提供如下器材：
A．电流表A₁（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A₂（量程3A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V₁（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
E．滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R₂（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
①除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池（2节）、开关和带夹子的导线若干外，还需要的其他器材有

 

（填选项前字母）；
②画出实验电路图．

Answer 1

分析：①根据所测电压最大值选择电压表，根据所测电流最大值选择电流表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
②根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图．

解答：解：①应用伏安法描绘伏安特性曲线，需要电压表、电流表与滑动变阻器，
由表中实验数控可知，电压最大值为2V，则电压表选C，所测最大电流为0.48A，电流表应选A，为方便实验操作，滑动变阻器应选E，因此需要的实验器材是：A、C、E．
②由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
由表中实验数据可知，最大电阻约为R=

U

I

=

2

0.48

≈4.2Ω，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻约为3000Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

故答案为：①A、C、E；②电路图如图所示．

点评：本题考查了实验器材的选择、作实验电路图，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表应采用内接法，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法．