题目内容

15．某实验小组在探究“金属丝电阻大小与长度的关系”实验中，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）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，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至右端（填“左”或“右”）．
（2）该实验小组闭合开关后，小天同学观察发现电压表的读数为3V，电流表的指针几乎没有发生偏转，则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生断路．
（3）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，则此时金属丝的电阻R=5Ω．
（4）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度l和对应的电压、电流值，并计算出对应的电阻值R，其中l和R的数据如下表：分析表中数据，可知在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．
l/cm304050607080
R/Ω2.12.83.54.24.95.6

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）电压表指针有明显偏转说明电压表两接线柱与电源正负极之间是通路，电流表的指针几乎没有偏转说明电压表并联的部分断路；
（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，然后根据欧姆定律的变形公式求出金属丝的阻值；
（4）分析电阻和长度的变化关系，得出结论．

解答 解：（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱，所以闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的右端；
（2）闭合开关后，电流表的指针几乎没有发生偏转，说明电路存在断路，
电压表的读数为3V，为电源电压，说明与电压表并联的部分断路，即电阻丝AP部分发生断路；
（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；
由I=$\frac{U}{R}$得，金属丝的电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.1V}{0.42A}$=5Ω；
（4）由表格中数据知，金属丝长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍，所以，在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．
故答案为：（1）右；（2）断路；（3）5；（4）在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．

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的使用、电路故障分析、电流表的读数、电阻的计算及根据实验数据得出结论的能力，涉及到的知识较多，是一道综合性很强的题目．

练习册系列答案
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发车时间21：3521：5422：4923：2500：08…
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（1）从银川到北京西站运行时间是11.75h．
（2）从银川到靖边，若列车行驶的平均速度为100km/h，计算列车在此段行驶的路程250km．

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