Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組在探究“金屬絲電阻大小與長度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，取一段粗細(xì)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(shí)驗(yàn)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(guān)和導(dǎo)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(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至右端（填“左”或“右”）．
（2）該實(shí)驗(yàn)小組閉合開關(guān)后，小天同學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)為3V，電流表的指針幾乎沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電路可能出現(xiàn)的故障是電阻絲AP部分發(fā)生斷路．
（3）某次實(shí)驗(yàn)中測得電壓表的讀數(shù)為2.1V，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則此時金屬絲的電阻R=5Ω．
（4）實(shí)驗(yàn)中移動金屬夾P，分別測出AP段的長度l和對應(yīng)的電壓、電流值，并計算出對應(yīng)的電阻值R，其中l(wèi)和R的數(shù)據(jù)如下表：分析表中數(shù)據(jù)，可知在其它條件一定時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．

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

Answer 1

分析 （1）為防止電流過大，在閉合開關(guān)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(zhuǎn)說明電壓表兩接線柱與電源正負(fù)極之間是通路，電流表的指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)說明電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />（3）先根據(jù)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(shù)，然后根據(jù)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(guān)系，得出結(jié)論．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)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(guān)前，將滑動變阻器的滑片移至變阻器的右端；
（2）閉合開關(guān)后，電流表的指針幾乎沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路存在斷路，
電壓表的讀數(shù)為3V，為電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚�即電阻絲AP部分發(fā)生斷路；
（3）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)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(shù)據(jù)知，金屬絲長度增大為原來的幾倍，電阻值便增大為原來的幾倍，所以，在其它條件一定時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．
故答案為：（1）右；（2）斷路；（3）5；（4）在其它條件一定時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．

點(diǎn)評 此題是探究金屬絲電阻大小與長度的關(guān)系，考查了有關(guān)滑動變阻器的使用、電路故障分析、電流表的讀數(shù)、電阻的計算及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，涉及到的知識較多，是一道綜合性很強(qiáng)的題目．