Question

（10分）探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意   ．
（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=   A，U=   V．


（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：

l/cm	30.00	40.00	50.00	60.00	70.00	80.00
R/Ω	2.1	2.9	3.5	4.2	5.0	5.7

请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是   ．
（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是   ．

Answer 1

(1)见解析　　将变阻器滑片移到最右端　　(2)0.42  2.10
(3)见解析　　R与l成正比　　　(4)A、P与电压表间出现断路

解析试题分析：（1）电阻丝电阻较小，电流表内阻也较小，电压表内阻较大，电压表内阻远大于电阻丝阻值，因此应采用电流表的外接法．电阻丝阻值小于变阻器总电阻R，限流电路和分压电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，故采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。因此把滑动变阻器、电流表、电阻丝串联接入电路，电压表并联在电阻丝两端，电路图如第14题答图甲所示；闭合开关后，应先让电路中电流最小，总电阻最大，故闭合开关前，将变阻器滑片移到最右端．
（2）电流表量程是0.6A，由第14题图乙所示电流表可知，其分度值是0.02A，所示为0.42A；电压表量程为3V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.10V．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后作出R-I图象如第14题答图丙所示，由图象可知，R与l成正比．
（4）闭合开关，调节金属夹P时，电流表的示数为零，说明电路存在断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则电路故障是：A、P与电压表间出现断路．

考点：此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．