题目内容
【题目】某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20 2A)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整__________(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大).
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最______(选填“左”或“右”)端.
(3)该实验小组闭合开关后,小天同学观察发现电压表的读数为3V,电流表的指针几乎没有发生偏转,则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生_____________________.
(4)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I=______A,此时金属丝的电阻R=______.
(5)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:
分析表中数据,可知______________________________________.
(6)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置.你认为他的想法是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是:_____________.
【答案】 略 右 断路 0.42 5 其它条件不变,导体的电阻与长度成正比; 错误 电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【解析】(1)变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,即连入电路中的电阻变小,将滑片左边电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,即将滑片放在最左端;
(3)经分析,发现电压表的读数为3V,电流表的指针几乎没有发生偏转,则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生断路;
(4)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.42A;由I=U/R可知,金属丝的电阻:R=U/I=2.1V/0.42A=5Ω;
(5)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍,或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件一定时,导体的电阻与长度成正比;
(6)若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。