Question

（2012?南通二模）某研究性學習小組為了制作一個傳感器，需要選用某種電學元件．實驗中首先要描繪該元件的伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：
A．待測元件（額定電壓2V、額定電流200mA）
B．電流表A₁（量程0～0.3A，內阻約為1Ω）
C．電流表A₂（量程0～0.6A，內阻約為0.5Ω）
D．電壓表V（量程0～3V，內阻約為10kΩ）
E．滑動變阻器R₁（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流1A）
F．滑動變阻器R₂（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA）
G．直流電源E（輸出電壓3V，內阻不計）
H．開關S，導線若干
I．多用電表
（1）為提高實驗的準確程度，電流表應選用

A₁

；滑動變阻器應選用

R₁

（以上均填器材代號）．
（2）請在圖中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．
（3）檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關，調節滑動變阻器滑動頭，發現電流表和電壓表指針始終不發生偏轉．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應該使用多用電表

直流電壓

擋；檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時，多用電表指針發生較大角度的偏轉，說明電路故障是

電流表斷路

．

Answer 1

分析：（1）根據待測元件的額定電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；
（2）要描繪待測元件的伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據待測元件電阻阻值與電表內阻間的關系確定電流表的接法，然后連接實物電路圖．
（3）在不斷開電源的情況下，一般應用直流電壓表檢查電路故障；當電壓表并聯在某段電路兩端時，如果電壓表示數為零，說明該部分電路短路或該部分電路完好而在該部分電路之外存在斷路；如果電壓表示數較大，接近電源電動勢，說明該部分電路斷路．

解答：解：（1）待測元件額定電流是200mA=0.2A，則電流表應選電流表A₁（量程0～0.3A，內阻約為1Ω）；電源電動勢是3V，不論使用哪個滑動變阻器都能保證電路安全，為方便實驗操作，應選用最大阻值較小的滑動變阻器R₁．
（2）本實驗中滑動變阻器采用分壓接法；待測元件的電阻
R=

U額

I額

=

2V

0.2A

=10Ω，

R

RA

=

10Ω

1Ω

=10，

RV

R

=

10000Ω

10Ω

=1000，

RV

R

＞

R

RA

，電流表應采用外接法，
實驗電路圖如圖所示；
（3）實驗電路連接正確，閉合開關，調節滑動變阻器滑動頭，發現電流表和電壓表指針始終不發生偏轉，說明電路存在斷路．在不斷開電路的情況下，應該使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障；檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時，多用電表指針發生較大角度的偏轉，說明電路故障是電流表斷路．
故答案為：（1）A₁；R₁；（2）實物電路圖如圖所示；（3）直流電壓；電流表斷路．

點評：本題考查了選擇實驗器材、設計并連接實物電路圖、電路故障分析；既可以用電壓表檢查電路故障，也可以用歐姆表檢查電路故障，用歐姆表檢查電路故障時，電路應斷開與電源的連接．