Question

4．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)室還提供了下來(lái)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、開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路連接完整（要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大）．
（2）閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的最右（選填“左”或“右”）端
（3）該實(shí)驗(yàn)小組閉合開關(guān)后，小天同學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為3V，電流表的指針幾乎沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電路可能出現(xiàn)的故障是電阻絲AP部分發(fā)生發(fā)生斷路．
（4）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，則電流的讀數(shù)為I=0.42A，此時(shí)金屬絲的電阻R=5Ω．
（5）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)，可知其它條件不變，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比．
（6）小虎同學(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：電流表的測(cè)量值可能超過(guò)所選量程的最大值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大將變阻器連入電路中；
（2）為防止電流過(guò)大，在閉合開關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處；
（3）電流表的指針幾乎沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電路可能為斷路；發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為3V，說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是連通的，則與電壓表并聯(lián)的電阻絲斷路了；
（4）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)公式歐姆定律計(jì)算電阻值；
（5）分析電阻和長(zhǎng)度的變化關(guān)系，得出結(jié)論；
（6）電路中電阻過(guò)小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電流太大，根據(jù)電流表的正確使用方法分析解答．

解答 解：（1）變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變大，即連入電路中的電阻變小，將滑片左邊電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值處，由于滑動(dòng)變阻器接的下面左邊的接線柱，所以閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至變阻器的右端；
（3）經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為3V，電流表的指針幾乎沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電路可能出現(xiàn)的故障是電阻絲AP部分發(fā)生斷路；
（4）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=$\frac{U}{I}=\frac{2.1V}{0.42}$=5Ω；
（5）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；
（6）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）如上圖所示；
（2）右；
（3）發(fā)生斷路；
（4）0.42；5；
（5）其它條件不變，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比；
（6）錯(cuò)誤；電流表的測(cè)量值可能超過(guò)所選量程的最大值．

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..