Question

7．李霞同学想探究金属丝电阻大小与长度的关系．她取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，在金属丝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（20Ω  2A）、刻度尺、开关和导线若干．

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整．
（2）实验中使用的研究方法主要有控制变量法和转换法．
（3）某次实验中测得电压表的读数为2.8V，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻R=6.7Ω．
（4）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：

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

分析表中数据，可知其他条件不变，导体的电阻与长度成正比．
（5）小英同学认为，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，你认为他的想法是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是：电流表的测量值可能超过所选量程的最大值．

Answer 1

分析 （1）掌握电流表、电压表、滑动变阻器的连接方式，注意电流表、电压表量程的选择及正负接线柱的接法，滑动变阻器要接一上一下；
（2）影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积、温度等，探究影响导体电阻大小的因素时要运用控制变量法；
（3）在进行电流表的读数时，需先确定电流表的量程和分度值，根据公式R=$\frac{U}{I}$计算电阻值；
（4）分析电阻和长度的变化关系，得出结论；
（5）电路中电阻过小时，会导致电流太大，根据电流表的正确使用方法分析解答．

解答 解：
（1）将电流表与电阻串联，将电流表的负接线柱与接线柱B连接，如下图所示：

（2）探究导体电阻大小与电阻丝长度大小的关系时，要控制电阻丝材料、横截面积、温度一定，要运用控制变量法；
（3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.42A；
则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.42A}$≈6.7Ω．
（4）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，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；
（5）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，他的想法错误．
故答案为：（1）如上图；（2）控制变量法； （3）6.7； （4）正；（5）错误；电流表的测量值可能超过所选量程的最大值．

点评 此题是探究金属丝电阻大小与长度的关系，考查了有关滑动变阻器、电流表的连接及读数，同时考查了电阻的计算及根据实验数据得出结论的能力，是一道综合性很强的题目．