Question

为了测量某金属丝的电阻，实验中使用的器材有：
a．金属丝（长度x₀为1.0m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁（100.0Ω，1.0A）
g．定值电阻R₂（10.0Ω，1.0A）
h．开关，导线若干
（1）该实验的电路图如图①所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选

 

（选填“R₁”或“R₂”）；
（2）该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I图象如图②所示，根据图象可以求得金属丝的电阻为 R_x=

 

Ω（保留两位有效数字）
（3）设法保持金属丝的温度不变，而逐渐改变上述总长度为x₀的金属丝实际接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，图象中正确反映了流过定值电阻中的电流I随x大致变化规律的是

 

Answer 1

分析：（1）根据两电表满偏电压和电流，由欧姆定律求出定值电阻的阻值来选择．
（2）U-I图线的斜率等于待测电阻+待测电阻．在直线上取相距较远的两点，读出坐标求出斜率，求解．
（3）根据欧姆定律I=

U

R定+R被

=

U

R定+ρ x S

，I与x是非线性关系，x增大，I减小．

解答：解：（1）根据欧姆定律得
      定值电阻R=

U

I

-R被=

3

0.2

-5=10Ω，故定值电阻应该选R₂．
    （2）在直线选取离原点较远的一点，读出坐标U=2.75V，I=180mA=0.18A，
      待测电阻R_被=

U

I

-R定=5.2Ω
    （3）根据欧姆定律I=

U

R定+R被

=

U

R定+ρ x S

，I与x是非线性关系，x增大，I减小，由数学知识得知斜率大小减小．故C
故本题答案是：（1）R₂；（2）5.2Ω；（3）C

点评：本题考查理解物理图象的能力．伏安法是测量电阻的基本原理，图象法是处理数据的常用方法，可以减小偶然误差．