Question

10．南開區(qū)某中學實驗室購買了一捆長度為100m左右的銅導線，蘇老師知道小金同學通過實驗測定這捆銅線的實際長度．小金首先測得導線橫截面積為1.0mm²，查得此類導線每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，再利用圖甲所示電路測出整捆銅導線的電阻R_x，從而確定導線的實際長度．
實驗室可供使用的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動變阻器R₁（“5Ω，1A”）、滑動變阻器R₂（25Ω，1A）、電源（電壓6V）、開關、導線若干．
請完成下列問題：
（1）實驗中滑動變阻器應選R₂（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）請在圖甲中用筆畫線代替導線完成剩余部分的連接．
（3）調節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.50A時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為0.8V．
（4）測得導線實際長度為94.1m．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的量程，利用歐姆定律解出變阻器需要的最大電阻即可；
（2）電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，據(jù)此連接電路；
（3）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)；
（4）由電路圖根據(jù)歐姆定律求出待測電阻的阻值，然后再根據(jù)電阻定律即可求解．

解答 解：（1）因為導線長度大約100m，每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，所以導線的總電阻為R線=1.7Ω，
當電路中電流最小為I=0.6A時，滑動變阻器接入的最大阻值：
R_滑=$\frac{U-{U}_{線}}{I}$=$\frac{6V-0.6A×1.7Ω}{0.6A}$=8.3Ω＞5Ω，故選擇R₂；
（2）電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，連接電路如圖：

（3）電壓表接入的是0～3V量程，分度值為0.1V，此時示數(shù)為U′=0.8V；
（4）由（3）可知此時的電流為I′=0.50A，
由I=$\frac{U}{R}$得導線的電阻為：
R_線=$\frac{{U}^{′}}{{I}^{′}}$=$\frac{0.8V}{0.50A}$=1.6Ω，
由于每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，則導線的實際長度為：
L=$\frac{1.6Ω}{1.7×1{0}^{-2}Ω/m}$≈94.1m
故答案為：（1）R₂；（2）如上圖；（3）0.8；（4）94.1．

點評 該題主要考查學生對于伏安法測電阻實驗的理解和掌握，關鍵是滑動變阻器的選擇要注意從電路中的最大電流入手．