Question

15．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)均勻的金屬絲拉直后連接在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，如圖甲圖所示中有一根導(dǎo)線沒(méi)有連接好，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲連接完整，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)．
（2）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，此時(shí)金屬絲的電阻R=5Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)金屬夾P，分別測(cè)出AP段的長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電壓電流值，并計(jì)算出電阻值R，其中L和R的數(shù)據(jù)如下表：

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)，可知其它條件不變，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比．
（4）小軍同學(xué)認(rèn)為，由于電源電壓沒(méi)有超過(guò)電壓表所選量程的最大值，因此在閉合開(kāi)關(guān)前，可以將變阻器的滑片置于任意位置，你認(rèn)為他的想法是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是：若電阻短路，則電路中電流會(huì)很大而燒壞電流表．

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；連接電路是，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）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，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻值；
（3）分析電阻和長(zhǎng)度的變化關(guān)系，得出結(jié)論．
（4）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．

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P連接，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須是斷開(kāi)的；如右圖所示：

（2）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；則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.1V}{0.42A}$=5Ω；
（3）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．
（4）若電路中由于電路連接問(wèn)題使電路中的電流過(guò)大，超過(guò)電流表的量程，會(huì)燒壞電流表，所以在閉合開(kāi)關(guān)前，要把滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處．
故答案為：（1）斷開(kāi)；如上圖；（2）5；（3）其它條件不變，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比；（4）錯(cuò)誤；若電阻短路，則電路中電流會(huì)很大而燒壞電流表．

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)考查了電阻的計(jì)算及根據(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．