Question

【題目】圖甲為電阻R在外界溫度為25℃時的伏安特性曲線，某同學想通過實驗驗證該曲線。可供選擇的器材有：直流電源E（電動勢為3 V），直流電流表A（量程0～6 mA，內阻約0.5 Ω），直流電壓表V（量程0～3 V，內阻約3 kΩ），滑動變阻器R1（最大阻值10 Ω），滑動變阻器R2（最大阻值10 kΩ），開關1個，導線若干。

（1）實驗中滑動變阻器應選用_______（填“R1”或“R2”）。

（2）在答題紙上的方框中畫出符合要求的實驗電路圖______。

（3）該同學在完成本實驗時室溫始終為25℃，每次測量時均待電表指針穩定后再讀數。某次測量中電流表和電壓表的讀數如圖乙和圖丙所示，則電壓表的讀數為_______V；已知電阻R的散熱功率P散跟它與外界環境的溫度差Δt之間滿足關系P散 = 4.0×10-4Δt，則在此次測量時電阻R的溫度為_______℃（計算結果保留兩位有效數字）。

（4）如果實驗時室溫低于25℃，則實驗測得的電阻R的伏安特性曲線最可能是下圖中的_______。

Answer 1

【答案】 R1 2.60~2.62 55 A

【解析】（1）實驗中，滑動變阻器要用分壓電路，則滑動變阻器要選擇阻值較小的R1；

（2）由圖像可知，待測電阻的阻值約為500Ω左右，則可選用電流表內接電路，如圖；

（3）電壓表的讀數為2.60V；電流表讀數：4.60mA；則此時電阻的功率：P=IU=1.2×10-2W.

根據P散 = 4.0×10-4Δt可得Δt=30℃；則在此次測量時電阻R的溫度為25℃+30℃=55℃；

（4）如果實驗時室溫低于25℃，根據P散 = 4.0×10-4Δt，則與室溫為25℃時比較，電阻的散熱功率將變大，即相同電壓下的電流值變大，則實驗測得的電阻R的伏安特性曲線最可能是下圖中的A。