Question

16．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）、开关和若干导线，还缺少的器材是刻度尺．

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，连接电路时，开关应断开，电流表应先用大量程试触，请用笔画线代替导线，把图甲还没有连接的一根导线接上，使电路完整．
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的是右（选填“左”或“右”）端．
（3）某次实验中电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I=0.42A=420mA．
（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，在导体的材料、横截面积和温度相同时，导体的电阻与长度成正比．
（5）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，你认为他的想法是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是电流表的测量值可能超过电流表所选量程的最大值．

Answer 1

分析 要探究金属丝电阻大小与长度的关系，需要测量电阻丝的长度，据此分析需要的测量工具；
（1）连接电路时应断开开关，用大量程采用试触发确定电流表量程；
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）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；
（3）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；
（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：
要探究金属丝电阻大小与长度的关系，需要测量电阻丝的长度，所以需要的测量长度的工具：刻度尺；
（1）连接电路时，开关应断开，电流表应先用大量程试触；
因为电池电压为3V，所以电压表的量程选择0～3V的量程，将电压表3V的接线柱与滑片P相连；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，如图所示：

（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，即将滑片放在最右端；
（3）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=420mA；
（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，所以在导体的材料、横截面积和温度相同时，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，会超过电流表的量程，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：刻度尺；（1）断开；大；（2）右；（3）0.42；420；（4）材料；横截面积；长度成正比；（4）错误；电流表的测量值可能超过电流表所选量程的最大值．

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．