题目内容

7．如图甲所示为探究某种元件Q的伏安特性曲线．请回答下列问题

（1）图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整．
（2）考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值小于（选填“大于”、“等于”或小于）真实值．
（3）图甲中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电表的示数调为零，原因可能是图甲中的f（选填a、b、c、d、e、f）处接触不良．
（4）据实验测得的数据，作出该元件的I-U图线如图丙所示，则元件Q在U=1.6V时的电阻值是8.0Ω，I-U图线在该点的切线的斜率的倒数$\frac{1}{K}$小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）电阻值．
（5）如果把这个元件直接接在一个电动势为2V，内阻为4Ω的电池两端，则该元件的实际功率是0.21W（结果保留2位有效数字）

分析 本题（2）根据欧姆定律写出电阻的测量值与真实值表达式即可求解；题（3）应明确变阻器采用分压式接法时，电流才可以从零调；题（4）的关键是根据电阻定义可知I-U图线上的点与原点连线的斜率倒数应等于待测电阻阻值，而表示图象切线斜率的倒数；题（5）的关键是在原来I-U图象上同时作出表示电源的I-U图线，然后读出两图线的交点坐标即可求解．

解答 解：（1）实物连线图如图所示：

（2）根据欧姆定律可知，${R}_{测}^{\;}$=$\frac{U}{I}$=$\frac{U}{{I}_{x}^{\;}{+I}_{V}^{\;}}$，而${R}_{真}^{\;}$=$\frac{U}{{I}_{x}^{\;}}$，所以测量值小于真实值；
（3）由于变阻器采用分压式接法时，电流或电压可以从零调，所以当电流或电压不能从零调时，说明变阻器采用的不是分压式接法，即原因可能是图甲中的f接触不良；
（4）根据I-U图象，当U=1.6V时，对应的电流为I=0.2A，所以对应的电阻为R=$\frac{U}{I}=\frac{1.6}{0.2}$=8.0Ω；
根据R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1}{\frac{I}{U}}$可知，待测电阻应等于I-U图线上的点与坐标原点连线的斜率倒数，由图象可知此斜率应小于过该点的切线的斜率，所以连线的斜率倒数应大于切线的斜率倒数，即I-U图线在该点的切线的斜率的倒数小于电阻值；
（5）在I-U图象中作出表示电源的I-U图线如图所示，读出两图线交点的坐标为U=1.4V，I=0.15A，所以元件消耗的实际功率为P=UI=1.4×0.15W=0.21W

故答案为：（1）如图；（2）小于；（3）f；（4）8.0Ω，小于；（5）0.21

点评 应明确：①当变阻器采用分压式接法时，电流或电压可以从零调；②根据R=$\frac{U}{I}$可知，在表示的I-U图象中，待测电阻应等于I-U图线上的点与原点连线的斜率倒数，而不是切线的斜率倒数．

练习册系列答案
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