Question

7．李霞同學想探究金屬絲電阻大小與長度的關系．她取一段粗細均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上，在金屬絲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，請用筆畫線代替導線，把圖中還沒有連接的一根導線接上，使電路完整．
（2）實驗中使用的研究方法主要有控制變量法和轉換法．
（3）某次實驗中測得電壓表的讀數(shù)為2.8V，電流表指針偏轉如圖乙所示，此時金屬絲的電阻R=6.7Ω．
（4）實驗中移動金屬夾P．分別測得AP段的長度l和對應的電阻值R，數(shù)據(jù)如表：

l/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(shù)據(jù)，可知其他條件不變，導體的電阻與長度成正比．
（5）小英同學認為，由于電源電壓沒有超過電壓表所選量程的最大值，因此在閉合開關前，可以將變阻器的滑片置于任意位置，你認為他的想法是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：電流表的測量值可能超過所選量程的最大值．

Answer 1

分析 （1）掌握電流表、電壓表、滑動變阻器的連接方式，注意電流表、電壓表量程的選擇及正負接線柱的接法，滑動變阻器要接一上一下；
（2）影響電阻大小的因素有導體的材料、長度、橫截面積、溫度等，探究影響導體電阻大小的因素時要運用控制變量法；
（3）在進行電流表的讀數(shù)時，需先確定電流表的量程和分度值，根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計算電阻值；
（4）分析電阻和長度的變化關系，得出結論；
（5）電路中電阻過小時，會導致電流太大，根據(jù)電流表的正確使用方法分析解答．

解答 解：
（1）將電流表與電阻串聯(lián)，將電流表的負接線柱與接線柱B連接，如下圖所示：

（2）探究導體電阻大小與電阻絲長度大小的關系時，要控制電阻絲材料、橫截面積、溫度一定，要運用控制變量法；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.42A；
則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.42A}$≈6.7Ω．
（4）由表格中數(shù)據(jù)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(shù)，所以其它條件不變，導體的電阻與長度成正比；
（5）若電路中由于電路連接問題使電路中的電流過大，超過電流表的量程，會燒壞電流表，所以在閉合開關前，要把滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，他的想法錯誤．
故答案為：（1）如上圖；（2）控制變量法； （3）6.7； （4）正；（5）錯誤；電流表的測量值可能超過所選量程的最大值．

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、電流表的連接及讀數(shù)，同時考查了電阻的計算及根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結論的能力，是一道綜合性很強的題目．