Question

（10分）探究金屬絲的電阻與長度關系的實驗中，取一段粗細均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上，金屬絲上安裝一個可滑動的金屬夾P．實驗室提供了下列器材：電壓表V（0-3V-15V）、電流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流電源、滑動變阻器（0-20Ω）、刻度尺、開關和導線若干．
（1）用刻度尺測量金屬絲AP段長度l，用電壓表和電流表測量AP段的電阻R，請你用筆劃線代替導線，在圖甲中用三根導線連接好電路．閉合開關前，應注意   ．
（2）實驗過程中，某次測量電壓表、電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表和電壓表的讀數分別為I=   A，U=   V．


（3）實驗中測出AP段長度l以及對應的電阻值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

請在圖丙坐標中，描點作出R-l圖線；根據圖線得到的結論是   ．
（4）某實驗小組在實驗中，調節金屬夾P時，發現電壓表有示數，電流表的示數為零，原因可能是   ．

Answer 1

(1)見解析　　將變阻器滑片移到最右端　　(2)0.42  2.10
(3)見解析　　R與l成正比　　　(4)A、P與電壓表間出現斷路

試題分析：（1）電阻絲電阻較小，電流表內阻也較小，電壓表內阻較大，電壓表內阻遠大于電阻絲阻值，因此應采用電流表的外接法．電阻絲阻值小于變阻器總電阻R，限流電路和分壓電路都滿足實驗要求，且電壓、電流變化不要求從零調起，故采用限流式接法，這樣的接法電源負擔輕，能耗小。因此把滑動變阻器、電流表、電阻絲串聯接入電路，電壓表并聯在電阻絲兩端，電路圖如第14題答圖甲所示；閉合開關后，應先讓電路中電流最小，總電阻最大，故閉合開關前，將變阻器滑片移到最右端．
（2）電流表量程是0.6A，由第14題圖乙所示電流表可知，其分度值是0.02A，所示為0.42A；電壓表量程為3V，由圖乙所示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數為2.10V．
（3）根據表中實驗數據在坐標系中描點，然后作出R-I圖象如第14題答圖丙所示，由圖象可知，R與l成正比．
（4）閉合開關，調節金屬夾P時，電流表的示數為零，說明電路存在斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，則電路故障是：A、P與電壓表間出現斷路．