Question

(8分)某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關系。選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進行了如下實驗：

⑴該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐�，F(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供選擇：

A．直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A；

B．電流表A₁：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；

C．電流表A₂：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；

D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

E．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；

F．滑動變阻器R₂：最大阻值5kΩ；

G．開關、導線等。

在可供選擇的器材中，應選用的電流表是     (填“A₁”或“A₂”)，應該選用的滑動變阻器是     (填“R₁”或“R₂”)。

⑵該小組已經(jīng)完成部分導線的連接，請你在實物接線圖中完成余下導線的連接。

⑶握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
長度L(cm)	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
電阻R(kΩ)	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

為了研究電阻R與長度L的關系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是         。

 

 

Answer 1

【答案】

 ⑴A₁，R₂；

⑵；⑶；L²

【解析】

試題分析：⑴由于待測鹽水柱的電阻粗測為幾千歐，而提供的電源電動勢只有12V，因此電路中的最大電流只有幾毫安，故選用電流表A₁；本實驗的目的是測量鹽水柱的電阻，因此從測出其阻值的角度分析，采用滑線變阻器的限流式接法和分壓式接法均可，故此時需考慮節(jié)能，采用限流式接法，這時滑線變阻器是串聯(lián)在電路中，要能在移動滑線變阻器滑片的過程中起到改變電路的電流(或待測鹽水柱兩端的電壓)較明顯的作用，應選用滑線變阻器R₂；

⑵由中分析可知，滑線變阻器應串聯(lián)接在電路中，故需從其上接線柱中任選其一引線至待測鹽水柱的左端接線柱，由于所用電壓表的內(nèi)阻約為15kΩ，與待測部分阻值相當(在同一數(shù)量級)，而電流表的內(nèi)阻約10Ω，與待測部分阻值相差兩個數(shù)量級，故應采用電流表的內(nèi)接法，以減小電表內(nèi)阻引起的實驗誤差，所以從電壓表的正接線柱引線至電流表的正接線柱，如下圖所示。

根據(jù)圖象可知，R與橫軸量應成正比關系，又由表格所提供的數(shù)據(jù)可以分析出，此時橫軸所表示的與長度L有關量應為長度L的平方，即L²。

考點：本題主要考查了電阻的測量實驗問題，涉及了儀器的選取、滑線變阻器的限流式與分壓式接法、電流表的內(nèi)外接法、實驗數(shù)據(jù)的處理等知識，屬于中檔題。