Question

13．某實(shí)驗(yàn)小組探究金屬絲電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系，他們?nèi)∫欢未旨?xì)均勻的金屬絲拉直連接在A、B接線柱上，在金屬絲上安裝一個(gè)可滑動(dòng)的金屬夾P．實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材：電壓表、電流表、電池組（電壓3V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω 2A）、刻度尺、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干．

（1）為了測(cè)量AP段的電阻R，他們連接了如圖甲所示的電路，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把（甲）中還沒(méi)有連接的一根導(dǎo)線接上，使電路完整；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最右（選填“左”或“右”）端；滑動(dòng)變阻器標(biāo)有（20Ω 2A）字樣，其物理涵義是20Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻是20Ω；2A表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是2A．
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得電壓表的讀數(shù)為2.1V，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖（乙）所示，則電流表的讀數(shù)為I=0.42A．
（4）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)金屬夾P，分別測(cè)得AP段的長(zhǎng)度l和對(duì)應(yīng)的電阻值R，數(shù)據(jù)如表：

l/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中數(shù)據(jù)可知：金屬絲電阻的大小與長(zhǎng)度成正比（選填“正比”或“反比”）；
（5）根據(jù)探究結(jié)果，如果有一根材料和粗細(xì)相同的金屬絲長(zhǎng)度為1m，則它的電阻為7Ω．

Answer 1

分析 （1）掌握電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的連接方式，注意電流表、電壓表量程的選擇及正負(fù)接線柱的接法，滑動(dòng)變阻器要接一上一下；
（2）為防止電流過(guò)大，在閉合開(kāi)關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處；滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有的電流值表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流值，標(biāo)有的電阻是滑動(dòng)變阻器的最大電阻值；
（3）在進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí)，需先確定電流表的量程和分度值，然后讀數(shù)；
（4）分析電阻和長(zhǎng)度的變化關(guān)系，得出結(jié)論；
（5）根據(jù)電阻阻值與電阻絲長(zhǎng)度的關(guān)系求出電阻絲的電阻．

解答 解：
（1）因?yàn)殡姵仉妷簽?V，所以電壓表的量程選擇0～3V的量程，將電壓表3V的接線柱與滑片P相連；將電流表與電阻串聯(lián)，將電流表的負(fù)接線柱與接線柱B連接，如圖所示：

（2）由于滑動(dòng)變阻器接的下面左邊的接線柱，所以閉合開(kāi)關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最右端；
一個(gè)滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“20Ω  2A”的字樣，20Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻是20Ω；2A表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是2A．
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.42A；
（4）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻長(zhǎng)度增大為原來(lái)的幾倍，電阻值便增大為原來(lái)的幾倍或電阻值與長(zhǎng)度的比值是一個(gè)常數(shù)，所以其它條件不變，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比；
（5）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電阻絲電阻與長(zhǎng)度成正比，則：$\frac{5.6Ω}{0.8m}$=$\frac{R}{1m}$，解得：R=7Ω．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；20Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大電阻是20Ω；2A表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流是2A；（3）0.42；（4）正比；（5）7．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究金屬絲電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系，考查了有關(guān)滑動(dòng)變阻器、電流表的連接及讀數(shù)，同時(shí)考查了根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，是一道綜合性很強(qiáng)的題目．