Question

在探究電阻定律的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示．

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度（m）	橫截面積（mm2）
A	鎳鉻合金	0.8	0.8
B	鎳鉻合金	0.5	0.5
C	鎳鉻合金	0.3	0.5
D	鎳鉻合金	0.3	1.0
E	康銅絲	0.3	0.5
F	康銅絲	0.8	0.8

（1）圖甲中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號(hào)為C、B、D的金屬絲，則d應(yīng)選上表中的

 

（用編號(hào)表示）．
（2）為測(cè)量某一種電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻R₀，某同學(xué)利用一段帶有滑動(dòng)片P且粗細(xì)均勻的電阻絲AB和下列器材做實(shí)驗(yàn)：
A．電流表A：量程為500mA，內(nèi)阻為4Ω；
B．電阻箱R′：最大阻值為99.9Ω，阻值最小變量為0.1Ω；
C．電源E：電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻r=0.4Ω；
D．定值電阻R：阻值為1.2Ω：
E．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖乙所示電路，滑動(dòng)片P與電阻絲接觸良好，且AP長(zhǎng)記為L(zhǎng)，其他導(dǎo)線電阻不計(jì)．改變電阻絲連入電路的長(zhǎng)度L，分別測(cè)出通過(guò)電阻絲的電流值，作出電阻絲的

1

I

-L圖象如圖丙所示．
①由

1

I

-L圖象得出該電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻R₀=

 

Ω．
②請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖中虛線框中的電路補(bǔ)充完整．要求：無(wú)論滑動(dòng)片P滑至何處，電流表均安全，并且能盡可能準(zhǔn)確地測(cè)出圖丙中的電流值．此時(shí)電阻箱R′連人電路的阻值為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）選取的兩根合金絲要符合題目的要求材料不同，所以根據(jù)控制變量法的思路選取長(zhǎng)度、橫截面積相同、材料不同兩根合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答：解：（1）要研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料三者之間的關(guān)系，而要求選取四根導(dǎo)線，根據(jù)控制變量法的思路，可知d應(yīng)該選擇表格中的E．
故答案為：E．
（2）①設(shè)虛線部分的電阻為

R

′ A

，由閉合電路的歐姆有：
I=

E

R+r+ R ′ A +R0L

，變形得

1

I

=

R+r+ R ′ A

E

+

R0

E

L，由

1

I

-L圖線得圖線的斜率為1.6，縱截距為0.4，因此有：

R+r+ R ′ A

E

=0.4，

R0

E

=1.6，代入數(shù)據(jù)解得R₀=9.6Ω，

R

′ A

=0.8Ω．
②依據(jù)題意可知，徐線框內(nèi)有電流表A和電阻箱R′，結(jié)合上問(wèn)可知

R

′ A

=0.8Ω可知，電流表A一定是串聯(lián)在電阻箱R′的兩側(cè)，因此具體電路圖如下所示：

由

R

′ A

=

RA?R′

RA+R′

，代入數(shù)據(jù)解得R′=1Ω．
故答案為：9.6，1．

點(diǎn)評(píng)：探究影響電阻大小的因素時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要使用控制變量法，如探究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，應(yīng)該選擇材料相同和橫截面積相同，長(zhǎng)度不同的導(dǎo)體；對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的計(jì)算問(wèn)題，要熟練掌握串并聯(lián)知識(shí)，利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算．