Question

10．在探究“導體電阻與其影響因素的定量關系”實驗中，某實驗小組利用直徑為2mm的2B鉛筆芯進行實驗：
（1）小東猜測：鉛筆芯接入電路的電阻R的大小與鉛筆芯接入電路的有效長度L成正比，即R∝L．于是他設計就如圖甲所示的電路，并提出如果滑動鱷魚夾P從靠近A處開始向B端滑動，同時將連接電壓表的鱷魚夾Q也同步移到P位置，如果AP之間的距離成倍增加，而電壓表的示數(shù)也成倍增加，就能說明他的猜想．請您作出評價：如果對，你請列式說明理由；如果不對，請說明改進的方法不對，沒有控制電路電流不變；應調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電路電流保持不變；
（2）小東根據(jù)電路圖，連接電路如圖乙，測量鉛筆芯的電阻率，閉合電鍵后，移動滑動變阻器滑片位置，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)變化范圍過小，思考后他決定固定滑動變阻器以及鱷魚夾Q的位置，僅改變P的位置，電表示數(shù)有明顯變化，試將P、Q位置填入實物圖乙相應方框內(nèi)；
（3）小東通過改變P的位置，得到了8組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)在U-I圖象中描好點，請根據(jù)點跡在丙圖中畫出圖象，為求得電阻率，小東還用游標卡尺進行了測量，如圖丁所示，根據(jù)圖片讀出待測電阻的長度為29.75mm，根據(jù)已有數(shù)據(jù)求得電阻率為3.2×10^-4Ωm（結果保留2位有些數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）探究電壓與電阻絲長度的關系應控制電路電流保持不變．
（2）移動滑片時電表示數(shù)發(fā)生明顯變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據(jù)圖示電路圖答題．
（3）根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象；由圖示刻度尺讀出電阻絲長度；應用電阻定律求出電阻率．

解答 解：（1）由實驗步驟可知，實驗過程中沒有控制電路電流不變，因此該實驗操作是錯誤的，應調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電路電流保持不變．
（2）滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象如圖所示：

由圖示刻度尺可知，其示數(shù)為：29.75cm；
由圖示U-I圖象可知，電阻絲電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.2}{0.4}$=3Ω，
由電阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac9vbnvp9{2}）^{2}}$可知，電阻率：ρ=$\frac{πRl999p5r^{2}}{4L}$，
代入數(shù)據(jù)解得：ρ=3.2×10^-4Ω•m．
故答案為：（1）不對，沒有控制電路電流不變；應調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電路電流保持不變；（2）如圖所示；（3）如圖所示；29.75；3.2×10^-4．

點評 本題考查了實驗評價、作圖、刻度尺讀數(shù)、求電阻率等問題；對刻度尺讀數(shù)時要注意事項與刻度線垂直；應用歐姆定律與電阻定律可以求出電阻率．