Question

3．實(shí)驗(yàn)室購買了一卷標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長度，該同學(xué)測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為2.0mm²，查得銅在常溫下的電阻率為1.78×10^-8Ω•m，利用圖甲所示電路測(cè)出整卷銅導(dǎo)線的電阻R_x，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長度．可供使用的器材有：（不計(jì)銅線的溫度變化）
電流表A：量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；
電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ；
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω；
滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值100Ω；
定值電阻：R₀=5Ω；
電源：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻可不計(jì)；
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選R₁（選填“R₁”或“R₂”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a（選填“a”或“b”）端．
（2）在實(shí)驗(yàn)圖乙中，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成實(shí)物圖的連接．
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.43A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，示數(shù)為2.50V．
（4）導(dǎo)線實(shí)際長度為89.9m（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)物圖．
（3）根據(jù)圖示電壓表確定其量程與分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)．
（4）根據(jù)歐姆定律及電阻定律可以求出導(dǎo)線的實(shí)際長度．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓 接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁；為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于a端．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)物圖，如圖所示：

（3）電壓表量程為3V，由圖乙所示電壓表可知，其分度值為0.1V所示為：2.50V；
（4）根據(jù)歐姆定律得：R₀+R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.50}{0.43}$≈5.8Ω，則有：R_x=0.8Ω
由電阻定律：R_x=ρ$\frac{L}{S}$可知：L=$\frac{{R}_{X}S}{ρ}$=$\frac{0.8×2×1{0}^{-6}}{1.78×1{0}^{-8}}$≈89.9m；
故答案為：（1）R₁；a；（2）電路圖如圖所示；（3）2.50；（4）89.9．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電學(xué)元件選取原則和歐姆定律及電阻定律的直接應(yīng)用，能根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，難度適中．