【物理】2019届一轮复习人教版实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案

【物理】2019届一轮复习人教版实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案

第4讲　实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 见学生用书P129‎ 微知识1 实验目的 ‎1．描绘小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎2．分析曲线的变化规律。‎ 微知识2 实验原理 ‎1．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(I，U)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。‎ ‎2．电流表采用外接法(填“内接”或“外接”)，因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显。‎ 滑动变阻器采用分压式，使电压能从0开始连续变化。‎ 微知识3 实验器材 小灯泡，4～6 V学生电源，滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线若干。‎ 微知识4 实验步骤 ‎1．连接电路 将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路。‎ ‎2．测出小灯泡在不同电压下的电流 移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格。‎ ‎3．画出伏安特性曲线 ‎(1)在坐标纸上以I为纵轴，以U为横轴，建立坐标系。‎ ‎(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)‎ ‎(3)将描出的点用平滑曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎(4)拆除电路、整理仪器。‎ 微知识5 注意事项 ‎1．电路的连接方式。‎ ‎(1)电流表应采用外接法，因为小灯泡(3.8 V　‎0.3 A)的电阻很小，与量程为0～‎0.6 A的电流表串联后，电流表的分压影响很大。‎ ‎(2)滑动变阻器应采用分压式连接，目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化。‎ ‎2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到使小灯泡分得电压为0的一端，可以使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而烧坏灯丝。‎ ‎3．U－I图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右描点要密，以防止出现较大误差。‎ ‎4．电流表选择‎0.6 A量程，电压表量程的选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“3.8 V　‎0.3 A”的小灯泡，选用电压表的15 V量程，若使用“2.5 V　‎0.6 A”的小灯泡，则选用电压表的3 V量程。‎ ‎5．保持小灯泡电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值时，记录I后马上断开开关。‎ ‎6．误差较大的点要舍去，U－I图象应是平滑曲线而非折线。‎ 微知识6 误差分析 ‎1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差。‎ ‎2．测量时读数带来误差。‎ ‎3．在坐标纸上描点、作图带来误差。‎ 一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)‎ ‎1．灯泡的电阻较小，用伏安法测电阻时应采用电流表外接法。(√)‎ ‎2．为了多测几组数据，滑动变阻器应用分压式接法。(√)‎ ‎3．用电流表外接法测电阻时，由于电压表的分流作用，致使电阻测量值偏大。(×)‎ 二、对点微练 ‎1．(伏安法测电阻)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 Ω，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数；若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(填“Rx‎1”‎或“Rx‎2”‎)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。‎ 解析　因为Rx≈200 Ω，而RV≈2 Ω，RA≈10 Ω，有Rx>，所以选用电流表内接法误差较小，即Rx1更接近于真实值。根据“大内小外”可知Rx1大于真实值，Rx2小于真实值。‎ 答案　Rx1　大于　小于 ‎2．(图象法处理数据)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流—电压的数据如下表所示：‎ ‎(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线。‎ ‎(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示；请指出图线的特征，并解释形成的原因。‎ 答案　(1)如图所示 ‎(2)电阻随电流增大存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同。第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。‎ 见学生用书P130‎ 微考点　1　实物图连接和数据处理 核|心|微|讲 ‎1．各导线都应连接在接线柱上。‎ ‎2．不应在导线中间出现交叉，导线不能跨过仪器。‎ ‎3．连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。‎ ‎4．开关要控制整个电路。‎ 典|例|微|探 ‎【例1】　某学习小组欲探究小灯泡(“3 V、1.5 W”)的伏安特性，可提供的实验器材如下：‎ A．电池组：电动势约4.5 V，内阻可不计；‎ B．双量程的电压表：V1：量程为0～3 V、内阻约为3 Ω；V2：量程为0～15 V、内阻约为15 Ω C．双量程的电流表：A1：量程为0～‎0.6 A、内阻约为1 Ω；A2：量程为0～‎3 A、内阻约为0.1 Ω D．滑动变阻器R：阻值范围为0～10 Ω、允许通过的最大电流为‎2 A；‎ E．开关S，导线若干。‎ 在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：‎ ‎(1)根据以上器材，用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接成完整电路。‎ ‎(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到________(填“A”或“B”)端。‎ ‎(3)调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在如图乙所示的坐标纸上画出小灯泡的U－I图线。‎ ‎(4)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________Ω。(结果保留两位有效数字)‎ ‎【解题导思】‎ ‎(1)本实验中电流表采用内接法还是外接法误差更小？为了便于调节滑动变阻器，应采用限流式接法还是分压式接法？‎ 答：电流表采用外接法误差小，滑动变阻器采用分压式接法。‎ ‎(2)如何利用U－I图象求电阻的阻值？‎ 答：过原点的U－I图象的斜率表示电阻的阻值 。 ‎ 解析　(1)因待测灯泡的阻值较小，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路；连接如图所示。‎ ‎(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端；‎ ‎(3)小灯泡的U－I图线如图。‎ ‎(4)作出过O 点的切线，如图所示；常温下的电阻图线是过原点的切线的斜率，故R＝ Ω＝2.8 Ω。‎ 答案　(1)见解析图　(2)A　(3)见解析图 ‎(4)2.8(2.7～3.0均正确)‎ 题|组|微|练 ‎1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：‎ A．直流电源6 V(内阻不计)‎ B．直流电流表0～‎3 A(内阻0.1 Ω以下)‎ C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)‎ D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 Ω)‎ E．滑动变阻器10 Ω，‎‎2 A F．滑动变阻器1 Ω，‎‎0.5 A 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。‎ ‎(1)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。(均用字母表示)‎ ‎(2)在下列虚框中画出实验电路图。‎ ‎ ‎ ‎(3)试将如图所示器材连成实物电路。‎ 解析　由I额＝ A＝250 mA，故选C项。因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的E。‎ 答案　(1)C　E ‎(2)实验电路如图所示 ‎(3)实验电路如图所示 ‎2．为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI 得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V,1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω。‎ ‎(1)准备使用的实物电路如图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)‎ ‎(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________ Ω的定值电阻。‎ ‎(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。‎ ‎(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示。请指出图象中不恰当的地方。‎ 解析　(1)连线如图所示。‎ ‎(2)小灯泡电阻大约为5 Ω，当滑动变阻器阻值最大时，小灯泡与滑动变阻器的并联电阻值约为3.3 Ω，则12 V－3 V＝×R1，解得R1＝9.9 Ω，所以R1应取10 Ω的定值电阻。‎ ‎(3)实验结束，断开开关，拆除电池两端导线，以防电源短路。‎ ‎(4)在坐标纸上描出的点并不是在一条直线上，图线应为曲线；横坐标的标度值取得太大，应适当减小。‎ 答案　(1)见解析图　(2)10‎ ‎(3)电池 ‎(4)图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当 微考点　2　实验的迁移、拓展和创新 核|心|微|讲 以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器等设置题目，体现开放性、探究性的特点。‎ ‎1．以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系。‎ ‎2．采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理。‎ ‎3．与原数据处理方式的比较 ‎(1)原方案 ‎①优点：由学生读出电压表、电流表的数据，并亲自动手绘出伏安特性曲线，可锻炼学生的读数、动手操作能力。‎ ‎②缺点：学生读数、绘图带来较大误差。‎ ‎(2)改进方案 ‎①优点：电压、电流由传感器测出，由电脑进行数据分析，再进行绘图，快捷、准确，误差较小。‎ ‎②缺点：一切在电脑上运行，学生的动手能力得不到锻炼。‎ 典|例|微|探 ‎【例2】　某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 Ω)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。‎ 实验步骤如下：‎ ‎①按电路原理图甲连接线路。‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S。‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏。‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中选择滑动变阻器__________(填“R‎1”‎或“R‎2”‎)。‎ ‎(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线。‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0‎ ‎ Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变。计算可得电压表的内阻为__________ Ω。(结果保留到个位)‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为__________。(填选项字母)‎ A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA ‎【解题导思】‎ 滑动变阻器滑片的位置不变，当电压表的示数为2.00 V时，电阻箱两端电压为多少？‎ 答：电阻箱两端电压为2.50 V－2.00 V＝0.50 V。 ‎ 解析　(1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用R1。(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，则调节电阻箱后，电压表两端的电压为2.00 V，电阻箱两端的电压为0.5 V，根据串联电路的分压原理，＝，求得电压表的内阻RV＝4×630.0 Ω＝2 520 Ω。(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为Ig＝≈1 mA，D项正确。‎ 答案　(1)R1　(2)连线如图所示 ‎(3)2 520　(4)D 题|组|微|练 ‎3．如图甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图。‎ ‎(1)在图乙中画出实验电路图(根据该电路图可得到U－I关系的完整曲线)，可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器(变化范围0～50 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干。‎ ‎(2)如果将该小灯泡分别接入图丙、丁两个不同电路，其中丙电路的电源为一节干电池，丁电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω。则接入________(填“丙”或“丁”)电路时，小灯泡较亮些。‎ ‎(3)在电路丁中，小灯泡消耗的电功率为________ W。‎ ‎(4)若将电路丁中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为______ W。‎ 解析　由于要画出U－I关系的完整曲线，必须用滑动变阻器分压式接法画出实验电路图。分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系的曲线交点即为工作点。显然接入丙电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些。在电路丁中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W。若将电路丁中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，可等效为电动势为2.25 V、内阻为2.25 Ω的电池连接一个灯泡，在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源(电动势2.25 V，内阻2.25 Ω)的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I＝‎0.26 A，此时电源内部的发热功率为P＝I2r＝0.262×4.5 W≈0.30 W。‎ 答案　(1)实验电路图如图所示。‎ ‎(2)丙　(3)0.15　(4)0.30‎ ‎4．硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 Ω；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 Ω；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计。‎ ‎(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。‎ ‎(2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2。‎ ‎①某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝______ V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________ mA。(结果保留两位小数)‎ ‎②该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中 ‎“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix－Ux图线。‎ ‎③由Ix－Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成________(填“线性”或“非线性”)关系。‎ 解析　V1选用的是3 V量程，则刻度盘的最小分度为0.1 V，根据电表的读数原则知U1＝14.0×0.1 V＝1.40 V，I1＝＝0.23 mA。描点与绘图如图所示。由于绘出的Ix－Ux图象不是直线，即Ix与Ux成非线性关系。‎ 甲 乙 答案　(1)连线见解析图甲 ‎(2)①1.40　0.23　②描点绘出Ix－Ux，图线见解析图乙　③非线性 见学生用书P132‎ ‎1．某同学想要描绘标有“3.8 V,‎0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：‎ 电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 Ω)‎ 电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 Ω)‎ 电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)‎ 电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)‎ 滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流‎2 A)‎ 滑动变阻器R2(0～1 Ω，额定电流‎0.5 A)‎ 定值电阻R3(阻值等于1 Ω)‎ 定值电阻R4(阻值等于10 Ω)‎ 定值电阻R5(阻值等于1 Ω)‎ 电源E(E＝6 V，内阻不计)‎ ‎(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。‎ ‎(2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的__________。(填选项字母)‎ 解析　(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1。给出的器材电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 Ω的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表。给出的器材电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表。(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I－U图象应是B项。‎ 答案　(1)如图所示　(2)B ‎2．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R (最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。‎ ‎(1)按原理图甲将图乙中的实物连接起来。‎ ‎(2)完成下列填空：‎ ‎①R1的阻值为________(填“20”或“2 000”)Ω。‎ ‎②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。‎ ‎③将电阻箱R 的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。‎ ‎④将电阻箱R 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R 的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________Ω。(结果保留到个位)‎ ‎(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_______________。‎ 解析　(1)实物连线如图：‎ ‎(2)①滑动变阻器R1要接成分压电路，则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器；②为了保护微安表，开始时将R2的滑片C滑到接近图甲中滑动变阻器的左端对应的位置；③将电阻箱R 的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等；④设滑片P两侧电阻分别为R21和R22，因B与D所在位置的电势相等，可知；＝；同理当R 和微安表对调后，仍有＝；联立两式解得RA＝＝ Ω＝2 550 Ω。‎ ‎(3)为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。‎ 答案　(1)连线见解析 ‎(2)①20　②左　③相等　④2 550‎ ‎(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程 ‎3．小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大。实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。‎ 实验时闭合S，先将开关 ‎ 与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1、t2、…和电流表的相应示数I1、I2、…。然后将开关 与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1、I2、…，分别记下电阻箱相应的示数R1、R2、…。‎ ‎(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用__________。(填选项字母)‎ A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω B．量程0～‎0.6 A，内阻可忽略 ‎(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是__________。(填序号)‎ ‎①将旋钮a由“0”旋转至“1”　②将旋钮b由“9”旋转至“0”‎ ‎③将旋钮c由“9”旋转至“0”‎ ‎(3)实验记录的t和R的数据见下表：‎ 温度t(℃)‎ ‎20.0‎ ‎40.0‎ ‎60.0‎ ‎80.0‎ ‎100.0‎ 阻值R(Ω)‎ ‎9.6‎ ‎10.4‎ ‎11.1‎ ‎12.1‎ ‎12.8‎ 请根据表中数据，在方格纸上作出R－t图线。‎ 由图线求得R随t的变化关系为R＝________ Ω。‎ 解析　(1)电路中的最大电流可能为I＝ A＝150 mA，因此选用A。‎ ‎(2)要将电阻箱的电阻值由9.9 Ω调为10.0 Ω，应先将a旋钮由“‎0”‎旋转至“‎1”‎，再将c由“‎9”‎旋转至“‎0”‎，再将b由“‎9”‎旋转至“‎0”‎，因此顺序为①③②(或①②③)。(3)由作出的图线可知，电阻R与温度t的关系为R＝8.8＋t(Ω)＝8.8＋0.04t(Ω)‎ 答案　(1)A ‎(2)①③②(或①②③)‎ ‎(3)如图所示　0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算对)‎ ‎4．霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国 学家在该领域的实验研究上取得了突破性发展。如图所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH为霍尔电压，且满足UH＝ ，式中d为薄片的厚度， 为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。‎ ‎(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线连接。‎ ‎(2)已知薄片厚度d＝‎0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH 值，记录数据如下表所示。‎ I/(10－‎3 A)‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎9.0‎ ‎12.0‎ ‎15.0‎ ‎18.0‎ UH/(10－3 V)‎ ‎1.1‎ ‎1.9‎ ‎3.4‎ ‎4.5‎ ‎6.2‎ ‎6.8‎ 根据表中数据在如图所示的坐标纸上画出UH－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3 V·m·A－1·T－1。(保留两位有效数字)‎ ‎(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图所示的测量电路。S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流自Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)。‎ 为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串接在电路中，在保持其他连接不变的情况下，该定值电阻应串接在相邻器件________和________之间。(填器件代号)‎ 解析　(1)根据左手定则得正电荷在洛伦兹力作用下向M端移动，因此M端带正电，电压表的正接线柱与M端相连。‎ ‎(2)根据数据作出的UH－I图线如图所示，由图象可确定图线的斜率 ≈0.38，而 ＝，将d、B的数值代入解得 ＝1.5×10－3 V·m·A－1·T－1。‎ ‎(3)由题意知，Q应接电源的正极，P应接电源的负极，所以开关S1应掷向b，S2应掷向c。该题的电路设计在操作时极易使电源短路，为了测量安全，可将一合适的定值电阻串接在S1和电源E之间(或S2和电源E之间)。‎ 答案　(1)M　(2)如图所示 ‎1．5(1.4～1.6)‎ ‎(3)b　c　S1　E(或S2　E)‎