题目内容

17．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“2OV，0.5A”．
备有下列器材：
A电源E（电动势为3.0V．内胆不计）    B．电压表V1（量程0-3V，内阻约1kΩ）
C．电压表V2（量程0-15V，内阻约14kΩ）  D．电流表A1（量程0-3A，内阻约0.1Ω）
E．电流表A2（量程0-0.6A，内阻约0.6Ω） F．滑动变阻器R1（0-5Ω，3.0A）
G．滑动变变阻器R2（0-200Ω，1.25A）    H．开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，本实验采用图甲实验电路图．请完成以下内容．

（1）实验中电压表应选用B，电流表应选用E，滑动变阻器应选用F（请填写选项前对应的字母）．
（2）某同学完成该实验后，又找了另外两个元件，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，而另一个是由半导体材料制成的，它的电阻随温度的升高而减小．他又选用了合适的电源、电表等相关器材后，对其中的一个元件进行了测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下所示：
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
请根据表中数据在图乙中作出该元件的I-U图线．
该元件可能是由半导体（选填“金属”或“半导体”）材料制成的．
（3）在（2）的基础上，该同学进一步分析，如果让一节电动势为1.5V、内阻为0.5Ω的干电池只对该元件供电，则该元件消耗的功率为1.0 W（结果保留两位有效数字）．

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡的额定电流确定电流表的量程．根据灯泡的电阻大约值确定滑动变阻器．
（2）作出I-U图线，结合电阻的变化确定是半导体还是金属导体．
（3）作出干电池外电压和电流图线，结合图线的交点得出电压和电流，从而结合P=UI求出该元件消耗的功率．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.0V，则电压表选择B．由于灯泡的额定电流为0.5A，则电流表选择E．灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.0}{0.5}=4Ω$，为了便于测量，滑动变阻器选择F．
（2）该元件的I-U图线如图所示，由图线可知，电阻随着电流增大而减小，属于半导体材料制成．
（3）作出干电池外电压与电流关系图线如图所示，交点的电流、电压为该元件的电流和电压，则P=UI=0.95×1.1≈1.0W
故答案为：（1）B；E；F．
（2）I-U图如图所示；半导体．
（3）1.0

点评 本题考查了连接实物电路图、描点作图，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键，电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法

练习册系列答案
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