Question

10．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（20Ω  2A）、刻度尺、开关和导线若干．

（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最左（选填“左”或“右”）端．
（2）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0.42A，此时金属丝的电阻R=5Ω．
（3）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，可知金属丝电阻大小与长度的关系是其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．
（4）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选景程的最大值，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）为防止电流过大，在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
（2）先根据图乙中电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据欧姆定律的变形公式求出金属丝的阻值；
（3）分析电阻和长度的变化关系，得出结论；
（4）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）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；
（2）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=$\frac{U}{R}$可知，金属丝的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.1V}{0.42A}$=5Ω；
（3）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；
（4）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．
故答案为：（1）左；（2）0.42；5；（3）其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比；（4）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．