Question

利用如图一所示的分压电路研究电阻的U-I关系．电源内阻不计，R₀为定值电阻．滑动变阻器总电阻100Ω，将其电阻部分4等分，标记a、b、c、d、e（其中a、e为两端）．将滑片分别移动到这5个位置，得到电压表与电流表的5组读数，作I-U图（图二）．电表均为理想电表．
（1）R₀的阻值为

 

Ω，电源电动势为

 

V．
（2）实验后发现U-I图象上少记录了滑片在c位置时的数据点，试在图二上大致画出此点．
（3）将电路中的R₀换成一个电阻随温度变化的热敏电阻R_x（阻值随温度升高而升高）并重复上述步骤，发现得到了I-U图中部分点非常集中而无法得到较准确的规律，如图三所示．说明该热敏电阻阻值偏

 

（选填“大”或“小”）．为了能得到合理的图象，使5个数据点分散开，可选用总电阻较

 

（选填“大”或“小”）的滑动变阻器再次实验．

Answer 1

分析：（1）做I-U图象，是直线，故图象的斜率表示电阻的倒数；电源内阻不计，故滑动片移动到a点时电压表的读数等于电源的电动势；
（2）根据电阻的串并联知识求解出总电阻，再根据欧姆定律求解电流和ce段的电压，描点即可；
（3）I-U图中部分点非常集中，说明电流和电压变化很小；
滑动变阻器的分压式接法，当外接电阻值远等于滑动变阻器阻值时，电压变化较为均匀；否则电压变化不均匀．

解答：解：（1）用描点法作图，得到其I-U图线为直线，说明电阻是不变的；
根据欧姆定律，有：R0=

U

I

=

3.0V

0.3A

=10Ω；
电源内阻不计，故滑动片移动到a点时电压表的读数等于电源的电动势，故电动势为3V；
（2）滑动变阻器滑片在C点时，总电阻为：R=50Ω+

50×10

50+10

Ω=58.3Ω；
电流为：I=

E

R

=

3V

58.3Ω

≈0.0514A
故电压表读数为：U=E-I?

R滑

2

=3-0.0514×50=0.43V
故C点坐标如图所示：

（3）I-U图中部分点非常集中，说明电流和电压变化很小；
滑动变阻器的分压式接法，当外接电阻值远等于滑动变阻器阻值时，电压变化较为均匀；否则电压变化不均匀．
故电阻较小，要选用总电阻较小的滑动变阻器；
故答案为：（1）10，3.0；（2）如图所示；（3）小，小．

点评：本题关键明确实验原理，然后根据电路的串并联知识进行求解；同时要明确滑动变阻器的分压式接法中，当外接用电器的阻值远大于变阻器阻值时，电压随滑动变阻器阻值较为均匀的变化．