题目内容

4．图（a）是测量电阻Rx的原理图，电流表量程选0.6A，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总电阻为5Ω，总长为50.0cm． 
 
（1）根据原理图连接图（b）的实物图．
（2）如图（a）合上S1前，应将滑片P置于d（填“d”或“e”）端． 
（3）断开S2，合上S1；调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A1的示数为0.50A时，单位长度电阻丝的电压u=5V/m； 
（4）保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A1的示数为0.50A，
①若电流表内阻不计，c点在ab的中点时，电流表A2的示数为0.50A，则Rx=2.5Ω；
②若电流表的内阻不能忽略，测量多组L和I值，描出L与I的图线如图所示，从实验原理角度说明图线不过原点的原因是A1不是理想电表，有内阻； 
若L-I图线斜率为k，电流表A1和A2的内阻均为RA，则电阻Rx=ku-RA（用“u、RA、k”表示）．

分析 （1）直接根据电路图连接即可，注意线不能交叉；
（2）滑动变阻器采用的分压接法，在闭合开关前，应使电阻丝两端电压为0，应置于d端；
（3）通过部分电路欧姆定律计算出电阻丝的电压，再计算单位长度电阻丝的电压；
（4）根据并联电路两支路电压相等，列出等式，计算出Rx；

解答 解：（1）连接的实物图如图所示；
（2）滑动变阻器采用的是分压接法，在闭合开关前，应使电阻丝两端电压为0，故合上S1前，应将滑片P置于d端；
（3）由欧姆定律可得电阻丝的电压U=I1Rab=0.5×5V=2.5V
故单位长度电阻丝的电压u=$\frac{U}{0.5m}=5V/m$；
（4）若电流表内阻不计，c点在ab的中点时，电流表A2的示数为0.50A
故Rac=2.5Ω
因此Uac=I1Rac=1.25V
Rx与Rac并联，故Rx=$\frac{{U}_{ac}}{{I}_{2}}=2.5Ω$；
若电流表的内阻不能忽略，测量多组L和I值，描出L与I的图线如图所示，图线不过原点的原因是电流表A1不是理想电表，有内阻
故L为0时，A2和Rx两端电压等于A1两端电压，不为0，因此I不为0；
根据并联电路两支路电压相等有I（RA+Rx）=Lu
解得：Rx=ku-RA；
故答案为：（1）如图所示；
（2）d；
（3）5；
（4）2.5Ω；   A1不是理想电表，有内阻；     ku-RA．

点评 解决本题的关键是掌握实验原理，结合欧姆定律进行求解．根据实验给出的条件，对电表是理想电表，还是内阻不能忽略分别进行讨论，内阻不能忽略的电流表，就相当于一个可以读出流过电流大小的电阻

练习册系列答案
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将正确步骤按合理的顺序为d、a、b、e．
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