Question

（2013?福建模擬）某同學用如圖1、2所示電路來測量金屬絲電阻R及探究消耗的功率P隨其接入電路的長度x的變化規律．實驗中使用的器材為：
a．金屬絲（總長度x₀為1m，電阻約5Ω-6Ω）
b．直流電源（4.5V，內阻不計）
c．電流表（200mA，內阻約1.0Ω）
d．電壓表（3V，可視為理想電表）
e．滑動變阻器（50Ω，1.5A）
f．定值電阻R₀（10.0Ω，1.0A）
g．開關，導線若干

①開關閉合前，滑動變阻器的滑片應滑至最

右

端（選填“左”或“右”）
②某次測量時電壓表示數如圖，U=

1.7

V；
③該同學測得金屬絲全部接入電路時的多組電壓值和電流值后，根據測量數據描繪出了U-I圖象（如圖3所示），由圖象可求得該金屬絲的電阻R=

5.2

Ω（保留兩位有數數字）
④若金屬絲溫度不變，逐漸減小金屬絲接入電路的長度x，當電壓表的示數保持不變時，下列圖象中能大致反映金屬絲消耗的功率P隨x變化規律的是

B

．（填選項字母）

Answer 1

分析：①滑動變阻器采用限流接法，閉合開關前，滑片要置于阻值最大處；
②由圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出其示數；
③由圖象求出電壓對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
④當溫度不變時，接入電路的金屬絲的電阻與接入電路的長度x成正比，然后根據功率的公式判斷功率隨接入電路的長度x的變化規律．

解答：解：①由圖1所示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關前，滑片要置于最右端．
②由圖2所示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，示數為1.7V；
③在直線選取離原點較遠的一點，讀出坐標U=2.75V，I=180mA=0.18A，待測電阻R_被=

U

I

-R_定=5.2Ω
④流過金屬絲的電流：I=

U

R+RX

金屬絲的功率：P=I²R_X=

U2RX

(R+RX)2

=

U2

R2 RX +2R+RX

，
當

R

RX

=R_X時，功率P有最大值，但由于R_X＜R，在這一范圍內，P是單調增函數，故B正確；
故答案為：①右；②1.7；③5.2；④B．

點評：本題考查理解物理圖象的能力，圖象法是處理數據的常用方法，要掌握應用圖象法處理實驗數據的方法．