Question

15．某實驗小組探究金屬絲電阻大小與長度的關系，他們取一段粗細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可滑動的金屬夾P．實驗室還提供了下列器材：電壓表、電流表、電池組（電壓3V）、滑動變阻器（20Ω  2A）、刻度尺、開關和導線若干．
 （1）為了測量AP段的電阻R，如圖甲圖所示中有一根導線沒有連接好，請用筆畫線代替導線將圖甲連接完整，開關應斷開．
（2）某次實驗中測得電壓表的讀數為2.1V，電流表指針偏轉如圖乙所示，此時金屬絲的電阻R=5Ω．
（3）實驗中移動金屬夾P，分別測出AP段的長度L和對應的電壓電流值，并計算出電阻值R，其中L和R的數據如下表：

L/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中數據，可知其它條件不變，導體的電阻與長度成正比．
（4）小軍同學認為，由于電源電壓沒有超過電壓表所選量程的最大值，因此在閉合開關前，可以將變阻器的滑片置于任意位置，你認為他的想法是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：若電阻短路，則電路中電流會很大而燒壞電流表．

Answer 1

分析 （1）掌握電流表、電壓表、滑動變阻器的連接方式，注意電流表、電壓表量程的選擇及正負接線柱的接法，滑動變阻器要接一上一下；連接電路是，開關應斷開；
（2）在進行電流表的讀數時，需先確定電流表的量程和分度值，根據公式R=$\frac{U}{I}$計算電阻值；
（3）分析電阻和長度的變化關系，得出結論．
（4）為防止電流過大，在閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處．

解答 解：
（1）因為電池電壓為3V，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，將電流表的負接線柱與接線柱P連接，連接電路時，開關必須是斷開的；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，所以示數為0.42A；則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.1V}{0.42A}$=5Ω；
（3）由表格中數據知，電阻長度增大為原來的幾倍，電阻值便增大為原來的幾倍或電阻值與長度的比值是一個常數，所以其它條件不變，導體的電阻與長度成正比．
（4）若電路中由于電路連接問題使電路中的電流過大，超過電流表的量程，會燒壞電流表，所以在閉合開關前，要把滑動變阻器的滑片移至最大阻值處．
故答案為：（1）斷開；如上圖；（2）5；（3）其它條件不變，導體的電阻與長度成正比；（4）錯誤；若電阻短路，則電路中電流會很大而燒壞電流表．

點評 此題是探究金屬絲電阻大小與長度的關系，考查了有關滑動變阻器、電流表的連接及讀數，同時考查了電阻的計算及根據實驗數據得出結論的能力，是一道綜合性很強的題目．