Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組探究金屬絲電阻大小與長(zhǎng)度的定量關(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(xiàn)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(xiàn)若干．
（1）為了測(cè)量AP段的電阻R，他們連接了如圖所示的電路，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，把圖中還沒(méi)有連接的一根導(dǎo)線(xiàn)接上，使電路完整．
（2）該實(shí)驗(yàn)小組在連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表均有示數(shù)，還未進(jìn)行任何其它操作時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)突然增大，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖�若電路只存在一處故障，則該故障是電阻絲AP斷路．實(shí)驗(yàn)小組排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
（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)的電阻值R，數(shù)據(jù)如下表：

l/cm	0	10	20	30	40	50	60	70	80
R/Ω	0	0.7	1.4	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：導(dǎo)體材料和橫截面積一定時(shí)，電阻的大小與長(zhǎng)度成正比．

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(xiàn)柱的接法，滑動(dòng)變阻器要接一上一下；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電壓表通過(guò)電流表和電阻與電源兩極相連，因此電阻絲處出現(xiàn)開(kāi)路．
（3）分析表中數(shù)據(jù)，然后可得出結(jié)論．

解答 解：（1）應(yīng)將電壓表與AP段的電阻R并聯(lián)，因?yàn)殡娫措妷簽?V，所以電壓表的量程為0～3V，將電壓表的3接線(xiàn)柱與接線(xiàn)柱P連接，如圖所示：

（2）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表均有示數(shù)；未進(jìn)行任何其它操作時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)突然增大，電流表的示數(shù)變?yōu)榱�，說(shuō)明電路發(fā)生了斷路，電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表與電源的兩端相連，所以故障是電阻絲AP斷路；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)AP段的長(zhǎng)度l₁=10cm時(shí)，電阻值R₁=0.7Ω，AP段的長(zhǎng)度l₂=20cm，電阻值R₂=1.4Ω，說(shuō)明長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可得出結(jié)論：導(dǎo)體材料和橫截面積一定時(shí)，電阻的大小與長(zhǎng)度成正比；其它的數(shù)據(jù)也可以得出同樣的結(jié)論．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）電阻絲AP斷路；（3）導(dǎo)體材料和橫截面積一定時(shí)，電阻的大小與長(zhǎng)度成正比．

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，同時(shí)考查了根據(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．