Question

10．南開區(qū)某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆長(zhǎng)度為100m左右的銅導(dǎo)線，蘇老師知道小金同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定這捆銅線的實(shí)際長(zhǎng)度．小金首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm²，查得此類導(dǎo)線每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，再利用圖甲所示電路測(cè)出整捆銅導(dǎo)線的電阻R_x，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．
實(shí)驗(yàn)室可供使用的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動(dòng)變阻器R₁（“5Ω，1A”）、滑動(dòng)變阻器R₂（25Ω，1A）、電源（電壓6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
請(qǐng)完成下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂（選填“R₁”或“R₂”）．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線完成剩余部分的連接．
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為0.8V．
（4）測(cè)得導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為94.1m．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表的量程，利用歐姆定律解出變阻器需要的最大電阻即可；
（2）電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，據(jù)此連接電路；
（3）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)；
（4）由電路圖根據(jù)歐姆定律求出待測(cè)電阻的阻值，然后再根據(jù)電阻定律即可求解．

解答 解：（1）因?yàn)閷?dǎo)線長(zhǎng)度大約100m，每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，所以導(dǎo)線的總電阻為R線=1.7Ω，
當(dāng)電路中電流最小為I=0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的最大阻值：
R_滑=$\frac{U-{U}_{線}}{I}$=$\frac{6V-0.6A×1.7Ω}{0.6A}$=8.3Ω＞5Ω，故選擇R₂；
（2）電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，連接電路如圖：

（3）電壓表接入的是0～3V量程，分度值為0.1V，此時(shí)示數(shù)為U′=0.8V；
（4）由（3）可知此時(shí)的電流為I′=0.50A，
由I=$\frac{U}{R}$得導(dǎo)線的電阻為：
R_線=$\frac{{U}^{′}}{{I}^{′}}$=$\frac{0.8V}{0.50A}$=1.6Ω，
由于每1m的電阻為1.7×10^-2Ω，則導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度為：
L=$\frac{1.6Ω}{1.7×1{0}^{-2}Ω/m}$≈94.1m
故答案為：（1）R₂；（2）如上圖；（3）0.8；（4）94.1．

點(diǎn)評(píng) 該題主要考查學(xué)生對(duì)于伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，關(guān)鍵是滑動(dòng)變阻器的選擇要注意從電路中的最大電流入手．