题目内容

10．实验室购买了一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类导线每1m的电阻为1.7×10-2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．
可供使用的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（“5Ω，1A”）、滑动变阻器R2（25Ω，1A）、电源（电压6V）、开关、导线若干．

回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选R2（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至a端（选填“a”或“b”）．
（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，（保留1位小数）

分析 （1）根据电流表的量程，利用欧姆定律解出变阻器需要的最大电阻即可；
（2）电流表串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端，据此连接电路；
（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；
（4）由电路图根据欧姆定律求出待测电阻的阻值，然后再根据电阻定律即可求解．

解答 解：（1）因为导线长度大约100m，每1m的电阻为1.7×10-2Ω，所以导线的总电阻为R线=1.7Ω，
当电路中电流最小为I=0.6A时，滑动变阻器接入的最大阻值：
R滑=$\frac{U-{U}_{线}}{I}$=$\frac{6V-0.6A×1.7Ω}{0.6A}$=8.3Ω＞5Ω，故选择R2；
（2）电流表串联接入电路，电压表并联在待测电阻两端，连接电路如图：

（3）电压表接入的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为U′=0.8V；
（4）由（3）可知此时的电流为I′=0.50A，
由I=$\frac{U}{R}$得导线的电阻为：
R线=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{0.8V}{0.50A}$=1.6Ω，
由于每1m的电阻为1.7×10-2Ω，则导线的实际长度为：
L=$\frac{1.6Ω}{1.7×1{0}^{-2}Ω/m}$≈94.1m
故答案为：（1）R2；a；（2）如上图；（3）0.8；（4）94.1．

点评 该题主要考查学生对于伏安法测电阻实验的理解和掌握，关键是滑动变阻器的选择要注意从电路中的最大电流入手．

练习册系列答案
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（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
实验次数定值电阻（Ω）电流表示数（A）
15
2100.18
3200.09
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