Question

【題目】（1）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度如圖甲所示,可知其長(zhǎng)度為__________mm；如圖乙所示,用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑的測(cè)量值__________ mm；

（2）影響材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小某學(xué)校研究小組需要研究某種材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用這種材料制作成電阻較小的元件P，測(cè)量元件P中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過(guò)程中的變化規(guī)律．圖a是他們按設(shè)計(jì)好的電路連接的部分實(shí)物圖，請(qǐng)?zhí)砑尤�根�?dǎo)線，使電路完整______。

（3）改變滑動(dòng)變阻器的阻值,記錄兩電表的讀數(shù)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖b中畫(huà)出元件P的圖像______，并判斷元件P是_______（金屬材料還是半導(dǎo)體材料）；

（4）若可供選擇的滑動(dòng)變阻器（R1:最大阻值為2.5，額定電流為0.25A；R2最大阻值為5，額定電流1.5A）則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用滑動(dòng)變阻器_______。把元件P接入如圖c所示的電路中，已知定值電阻R阻值為10，電源勢(shì)為2V，內(nèi)阻不計(jì)，利用圖b計(jì)算該元件實(shí)際消耗的電功率為_________。

Answer 1

【答案】101.55 10.500（10.499~10.501） 半導(dǎo)體材料 R1 0.24（0.23~0.25）

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)都是先讀固定刻度數(shù)值，再讀可動(dòng)刻度的示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀。

（2）U-I在圖像中，如果圖像為直線，則材料為金屬材料，不是直線則為半導(dǎo)體材料。

（3）實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)是分壓式接法，且為阻值小額定電流大的變阻器；待測(cè)元件的電阻較小應(yīng)用外接法；

（4）關(guān)鍵是在表示元件的圖象中再作出表示電源的圖象，求出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即可。

（1）[1]游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，精確度為0.05mm，格數(shù)不估讀，則電阻絲的長(zhǎng)度為：

101mm+11×0.05mm=101.55mm；

[2]螺旋測(cè)微器的轉(zhuǎn)到刻度50格共0.5mm，則精確度為0.01mm，格數(shù)需估讀，則電阻絲的直徑為：

10.5mm+0.0×0.01mm=10.500mm

（2）[3]由于實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)是分壓式接法；由于待測(cè)元件的電阻較小，滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，連線圖如圖所示：

（3）[4]將各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)描細(xì)點(diǎn)，用平滑的曲線連接各點(diǎn)可得元件的I-U圖象如圖所示：

[5]由

，

可知，元件的電阻大小與圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率大小乘正比，表示元件的電阻大小隨溫度的升高而減小，可判定元件P材料是半導(dǎo)體材料；

（4）[6]由于電壓要求從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)是分壓式接法，則應(yīng)選擇阻值小的變阻器R1，以方便調(diào)節(jié)。

[7]：在表示元件P的I-U圖象中同時(shí)作出表示電源的I-U圖象，如圖所示，

讀出兩圖線的交點(diǎn)即工作點(diǎn)的坐標(biāo)為：

I=0.24A，U=1.0V，

所以元件P消耗的功率為：

（0.23~0.25）．