Question

某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中。

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.2	4.2	6.7	11.9	19.0	23.8	30.0	37.1

器材有：

A.待测元件R_x

B．电流表A（0～50 mA，内阻约为200 Ω）

C．电压表V₁（0～3 V，内阻约为10 kΩ）

D．电压表V₂（0～6 V，内阻约为15 kΩ）

E．滑动变阻器R₁（0～20 Ω，2 A）

F．滑动变阻器R₂（0～200 Ω，0.2 A）

G．学生电源（直流4 V）

H．开关及导线

（1）为了调节方便，并使测量尽可能准确，实验中电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填器材符号）

（2）在虚线框内画出实验电路图。

（3）在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线。

（4）若该元件的最佳工作电压为2.8 V，现用电动势为4 V，内阻r＝1 Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R＝________Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态。（保留两位有效数字）

Answer

（9分）（1）V1 ，R1；（2）如图所示

（4）39

【解析】

试题分析：（1）分析表格中的每一组数据，最大电压为3V，电压表应选V1，测定元件上的电流和电压时，由欧姆定律可以看出元件的电阻是变化的，变化的范围大约在100Ω～400Ω之间．故电流表的内阻对测量影响较大，利用电流表外接法误差小．而测量数据应从0开始，用滑动变阻器分压式接法，才能得到足够多的数据，滑动变阻器应选R1；（2）（3）由（1）分析知，滑动变阻器分压式接法，电流表外接法，电路图如图所示。

（4）根据U-I图线可知，当元件的工作电压为2.8V时，工作电流为30.0mA，按串联电路的特点知，串联电阻上分到电压应为1.2V，故得应串的电阻为：R= U/I=1.2/30×10-3=40Ω（38Ω-41Ω均可）

考点：描绘一种特殊元件的伏安特性曲线

【名师点睛】①由表格数据可知，该实验中电压从零开始变化，故应采用滑动变阻器分压接法；②用表格中的数据可以描点，并用平滑的曲线将各点相连；③由图象可得出元件的电流，由串联电路的电压规律可得出串联电阻两端的电压，由欧姆定律可得出串联的电阻．