若一个电阻的阻值随所加电压的变化而改变,则这种电阻称为非线性电阻.某研究性学习小组准备利用现有器材,研究手中的非线性电阻

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  • 解题思路:(1)为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;根据电路最大电流选择电流表.

    (2)根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出实验电路图.

    (3)根据图示图象应用欧姆定律判断电阻随电压变化情况.

    (4)根据图2所示图象、并联电路特点作出两元件并联时的I-U图象,然后在同一坐标系内作出电源的I-U图象,根据图象求出元件两端电压与电流,然后由P=UI求出元件消耗的电功率.

    (1)为方便实验操作,滑动变阻器应选择R1;电路最大电流约为I=[U/R]=[10/5]=2A,则电流表应选A1

    (2)描绘伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,待测元件电阻约为5Ω,电压表内阻约为10kΩ,电流表内阻约为0.5Ω,电压表内阻远大于元件电阻,电流表应采用外接法,实物电路图如图所示.

    (3)由图2所示图象可知,随元件两端电压增大,通过元件的电流增大,电压与电流的比值增大,元件电阻增大,由此可知:两个非线性原件的电阻值都是随着两端电压的增大而增大.

    (4)并联电路中,干路电流等于两支路电流之和,根据图2所示图象作出两元件并联时的I-U图象如图所示;在同一坐标系内作出电源的I-U图象如图所示,

    由图线可知,电源I-U图象与两电阻并联的I-U图象交点坐标值为电阻2的图线交点坐标值为:U=2.3V,

    由图象可知,电R2两端电压为2.3V时通过电阻的电流为2.1A,电阻2消耗的功率为P2=UI=2.3×2.1W≈4.8W;

    故答案为:(1)R1;A1;(2)电路图如图所示;(3)增大;(4)图象如图所示;4.8.

    点评:

    本题考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线.

    考点点评: 本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、电阻随电压变化关系、作图象、求电阻功率;根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是正确连接实物电路图的前提与关键;电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器只能采用分压接法.