Question

9．实验室购收了一捆标注长度100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首选测得导线横截面积为1.0mm²，该导线每1m的电阻为1.7×10^-2欧．再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻R_x，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表、电压表、滑动变阻器R₁（“25Ω，1A”），电源（6V），开关导线若干．回答下列问题：

（1）闭合开关S前应将滑片移动至a端（选填“a”或“b”），实验时，滑动变阻器所起的作用是保护电路．
（2）请在图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接．
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为0.8V．
（4）导线实际长度为94.1m．

Answer 1

分析 （1）为防止电路中的电流过大烧坏电路元件，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；
（2）伏安法测电阻时，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；
（4）根据欧姆定律求出导线的电阻，然后根据该导线每1m的电阻为1.7×10^-2欧求出导线的实际长度．

解答 解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处的a端；
（2）伏安法测电阻时，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为0.8V；
（4）由I=$\frac{U}{R}$可得，导线的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.8V}{0.50A}$=1.6Ω，
因该导线每1m的电阻为1.7×10^-2欧，
所以，导线的实际长度：
L=$\frac{1.6Ω}{1.7×1{0}^{-2}Ω/m}$≈94.1m．
故答案为：
（1）a；保护电路；
（2）如上图所示；
（3）0.8；
（4）94.1．

点评 本题考查了实验的注意事项和实物电路图的连接以及电压表的读数、欧姆定律的应用，明白伏安法测电阻的原理是解决问题的关键．