Question

【題目】（1）某同學在實驗室測定金屬絲電阻率的實驗中游標卡尺測量長度如圖甲所示,可知其長度為__________mm；如圖乙所示,用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值__________ 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，半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小某學校研究小組需要研究某種材料的導電規律，他們用這種材料制作成電阻較小的元件P，測量元件P中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規律．圖a是他們按設計好的電路連接的部分實物圖，請添加三根導線，使電路完整______。

（3）改變滑動變阻器的阻值,記錄兩電表的讀數根據表中數據，在圖b中畫出元件P的圖像______，并判斷元件P是_______（金屬材料還是半導體材料）；

（4）若可供選擇的滑動變阻器（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）則本實驗應該選用滑動變阻器_______。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，電源勢為2V，內阻不計，利用圖b計算該元件實際消耗的電功率為_________。

Answer 1

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

【解析】

（1）游標卡尺和螺旋測微器的讀數都是先讀固定刻度數值，再讀可動刻度的示數，游標卡尺不需要估讀。

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

（3）實驗要求電壓從零調，所以變阻器應是分壓式接法，且為阻值小額定電流大的變阻器；待測元件的電阻較小應用外接法；

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

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

101mm+11×0.05mm=101.55mm；

[2]螺旋測微器的轉到刻度50格共0.5mm，則精確度為0.01mm，格數需估讀，則電阻絲的直徑為：

10.5mm+0.0×0.01mm=10.500mm

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

（3）[4]將各個數據點描細點，用平滑的曲線連接各點可得元件的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與原點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材料是半導體材料；

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

[7]：在表示元件P的I-U圖象中同時作出表示電源的I-U圖象，如圖所示，

讀出兩圖線的交點即工作點的坐標為：

I=0.24A，U=1.0V，

所以元件P消耗的功率為：

（0.23~0.25）．