Question

2．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）他们设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，按照各电学元件的使用要求把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整．

L/cm	R/Ω
30	2.1
40	2.8
50	3.5
60	4.2
70	4.9

（2）滑动变阻器铭牌所标的“20Ω”表示滑动变阻器最大阻值是20Ω；“2A”表示允许通过的最大电流为2A；闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右（选填“左”或“右”）端．
（3）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I=0.42A．
（4）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R，数据如表所示：分析表中数据，可知导体的电阻与其长度成正比．
（5）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是：若电阻短路，则电路中电流会很大而烧坏电流表．

Answer 1

分析 （1）根据电流表与被测电路元件串联完成实物图的连接；
（2）根据滑动变阻器铭牌的含义解答；为防止电流过大，在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数；
（4）分析电阻和长度的变化关系，得出结论；
（5）电路中电阻过小时，会导致电流太大，根据电流表的正确使用方法分析解答．

解答 解：（1）将电流表的负接线柱与接线柱B连接，如下图所示：

（2）滑动变阻器铭牌所标的“20Ω”表示滑动变阻器最大阻值是20Ω；“2A”表示允许通过的最大电流为2A；由于滑动变阻器接的是下面左边的接线柱，所以闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端；
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.42A；
（4）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；
（5）若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大，超过电流表的量程，会烧坏电流表，所以在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器最大阻值是20Ω；允许通过的最大电流；右；
（3）0.42；
（4）正；
（5）错误；若电阻短路，则电路中电流会很大而烧坏电流表．

点评 本题是探究金属丝电阻大小与长度的关系，考查了有关滑动变阻器、电流表的连接及读数，同时考查了电阻的计算及根据实验数据得出结论的能力，是一道综合性很强的题目．