Question

在“描绘某种电阻的伏安特性曲线”的实验中，所用器材有电阻元件，直流电源，滑动变阻器R，电流表A₁（量程50mA，内阻约40Ω），电流表A₂（量程200mA，内阻约10Ω），电压表V（量程3V，内阻约2kΩ），开关，导线若干．实物连接图如图所示，实验中测出的8组数据如下表格所示．

次数	U/V	I/A
1
2	1.00	0.010
3	1.40	0.020
4	1.80	0.038
5	2.10	0.060
6	2.40	0.080
7	2.50	0.100
8	2.70	0.140

①实验中使用的电流表是______（填“A₁”或“A₂”）．当电压为2.40V时，该元件的电阻值为______Ω（结果保留二位有效数字）．
②根据实物连线图，实验原理电路图应选下图中______．

③闭合开关后，反复移动变阻器的滑动片P，电压表和电流表都无示数，则电路的故障可能为______（填“电阻元件断路”或“变阻器的滑动片损坏”）．
④该元件的阻值随电流的增大而______．

Answer 1

【答案】分析：①由表中实验数据找出电流的最大值，然后选择电流表；由表中实验数据求出2.40V对应的电流，然后由欧姆定律求出元件的电阻值．
②根据实物电路图分析电路结构，明确滑动变阻器与电流表的接法，然后选择对应的实验原理图．
③根据电路故障现象分析电路故障原因．
④根据表中实验数据，应用欧姆定律判断元件电阻值如何变化．
解答：解：①由表中实验数据可知，电流最大值为0.140A，则电流表应选择A₂（量程200mA，内阻约10Ω）；由表中实验数据可知，电压2.40V对应的电流为0.080A，则此时元件的电阻值R===30Ω．
②由实物电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，对应的实验原理图是B．
③如果电阻元件断路，闭合开关，反复移动滑动变阻器滑片，电流表无示数，电压表有示数，与电路故障现象不符；
如果滑动变阻器的滑动片损坏，闭合开关后，反复移动变阻器的滑动片P，电压表和电流表都无示数，则电路故障是：变阻器的滑动片损坏．
④根据表中实验数据，由欧姆定律可知，该元件的阻值随电流的增大而减小．
故答案为：①A₂；30；②B；③变阻器的滑动片损坏；④减小．
点评：本题考查了实验器材的选择、求电阻、实验电路分析、电路故障分析等问题，要掌握滑动变阻器的分压接法与限流接法．