Question

20．（1）某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，可知其長(zhǎng)度為50.15mm；
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為4.700mm；

（2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“2.0V，0.5A”．備有下列器材：
A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電壓表V₁（量程0-3V，內(nèi)阻約1kΩ）C．電壓表V₂（量程0-15V，內(nèi)阻約4kΩ）
D．電流表A₁（量程0-3A，內(nèi)阻約0.1Ω）  E．電流表A₂（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R₁（0-5Ω，3.0A）G．滑動(dòng)變阻器R₂（0-200Ω，1.25A） H．開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線
為了盡可能 準(zhǔn)確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請(qǐng)完成以下內(nèi)容．
①實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B，電流表應(yīng)選用E，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母A、B、C、D、E、F、G）
②圖甲是實(shí)物電路，請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上．

③某同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)后，又找了另外兩個(gè)元件，其中一個(gè)是有金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，而另一個(gè)是由半導(dǎo)體材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而減小，他又選用了合適的電源、電表等相關(guān)器材后，對(duì)其中的一個(gè)元件進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)得通過(guò)其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如表所示：
請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出該元件的I-U圖線

U/V	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

該元件可能是由半導(dǎo)體（選填“金屬”或“半導(dǎo)體”）材料制成的．

Answer 1

分析 （1）①游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，注意讀卡尺時(shí)不需要估讀；②螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
（2）①根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程．根據(jù)燈泡的電阻大約值確定滑動(dòng)變阻器．
②燈泡的電流和電壓從零開(kāi)始測(cè)起，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，根據(jù)燈泡的電阻確定電流表的內(nèi)外接．
③作出I-U圖線，結(jié)合電阻的變化確定是半導(dǎo)體還是金屬導(dǎo)體．

解答 解：（1）①由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為50mm，游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為50mm+0.15mm=50.15mm；
②由圖乙所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為4.5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為4.5mm+0.200mm=4.700mm；
（2）①燈泡的額定電壓為2.0V，則電壓表選擇B．由于燈泡的額定電流為0.5A，則電流表選擇E．燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.5}$=4Ω，為了便于測(cè)量，滑動(dòng)變阻器選擇F．
②燈泡的電流和電壓從零開(kāi)始測(cè)起，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻與電流表內(nèi)阻相當(dāng)，屬于小電阻，電流表采用外接法，實(shí)物連線圖如圖所示．
③根據(jù)描點(diǎn)法得出該元件的I-U圖線如圖所示，由圖線可知，電阻隨著電流增大而減小，屬于半導(dǎo)體材料制成．
故答案為：（1）①50.15，4.700；（2）①B，E，F(xiàn)；②如圖所示；③半導(dǎo)體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、描點(diǎn)作圖，確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵，電壓與電流從零開(kāi)始變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法．同時(shí)注意掌握長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的基本讀數(shù)方法．