Question

8．某實驗小組在探究“金屬絲電阻大小與長度的關系”實驗中，取一段粗細均勻的金屬絲拉直連接在A、B接線柱上，在金屬絲上安裝一個可滑動的金屬夾P．實驗室還提供了下列器材：電壓表、電流表、電池組（電壓3V）、滑動變阻器（20Ω  2A）、刻度尺、開關和導線若干．

（1）為了測量AP段的電阻R，他們連接了如圖甲所示的電路．連接電路時，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移至右端（填“左”或“右”）．
（2）該實驗小組閉合開關后，小天同學觀察發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數為3V，電流表的指針幾乎沒有發(fā)生偏轉，則電路可能出現(xiàn)的故障是電阻絲AP部分發(fā)生開路．
（3）某次實驗中測得電壓表的讀數為2.1V，電流表指針偏轉如圖乙所示，則此時金屬絲的電阻R=5Ω．
（4）實驗中移動金屬夾P，分別測出AP段的長度ι和對應的電壓、電流值，并計算出對應的電阻值R，其中ι和R的數據如表：

ι/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中數據，可知在其它條件一定時，導體的電阻與長度成正比．

Answer 1

分析 （1）為防止電流過大，在閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；
（2）電壓表指針有明顯偏轉說明電壓表兩接線柱與電源正負極之間是通路，電流表的指針幾乎沒有偏轉說明電壓表并聯(lián)的部分斷路；
（3）先根據圖乙中電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數，然后根據歐姆定律的變形公式求出金屬絲的阻值；
（4）分析電阻和長度的變化關系，得出結論．

解答 解：（1）閉合開關前，為了保護電路，應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，
由于滑動變阻器接的下面左邊的接線柱，所以閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移至變阻器的右端．
（2）閉合開關后，電流表的指針幾乎沒有發(fā)生偏轉，說明電路存在開路，
電壓表的讀數為3V，為電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的部分開路，即電阻絲AP部分發(fā)生開路．
（3）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.42A；
由I=$\frac{U}{R}$得，金屬絲的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.1V}{0.42A}$=5Ω．
（4）由表格中數據知，電阻長度增大為原來的幾倍，電阻值便增大為原來的幾倍，或電阻值與長度的比值是一個常數，
所以在其它條件一定時，導體的電阻與長度成正比．
故答案為：（1）右；（2）開路；（3）5；（4）在其它條件一定時，導體的電阻與長度成正比．

點評 此題是探究金屬絲電阻大小與長度的關系，考查了有關滑動變阻器的使用、電路故障分析、電流表的讀數、電阻的計算及根據實驗數據得出結論的能力，涉及到的知識較多，是一道綜合性很強的題目．