Question

【題目】實驗室購買了一卷標有長度為100m的銅芯漆包線，小科想通過實驗測定其實際長度。他首先測得導線橫截面積S為1mm2，查閱資料得知現溫度下這種導線每米的電阻值為0.017Ω。可供使用的器材有：電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V），滑動變阻器R1（5Ω 1A），滑動變阻器R2（25Ω 1A），電源（電壓恒為6V），開關和導線若干。

（1）實驗中滑動變阻器應選________（選填“R1”或“R2”），閉合開關前應將滑片P置于最________端（選填“左”或“右”）。

（2）小科通過移動滑片P，測得多組數據，繪制成U-I圖象如圖乙，據此可以判定這卷導線的實際長度________100m（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）小思認為用電子秤測出這卷導線的質量m，利用銅的密度ρ也可以算出實際長度。請你寫出這卷導線實際長度L的計算式：L=______（用字母表示）。

（4）小明同學也設計了如圖丙所示的電路來測量這捆銅導線的電阻Rx，他所用的器材有：電源（電壓約為3V），電壓表（0~3V），定值電阻RA（5Ω 1A）或定值電阻RB（200Ω 1A），開關和導線若干。要想正確地測出銅導線電阻Rx，則R0應該選擇的定值電阻是______。

實驗過程如下：

①閉合開關S和S1，斷開S2，讀出此時電壓表的示數為U1

②________________________，讀出此時電壓表的示數為U2

③未知電阻阻值的表達式為：Rx=___________________。

Answer 1

【答案】R2 右 小于 RA 閉合開關S和S2，斷開S1

【解析】

（1）由題可知電流表的量程為0~0.6A，電壓恒為6V，所以電路中的最小阻值為 ： R最小 ＝＝10Ω 銅芯漆包線的電阻約為0.017Ω/m×100m＝1.7Ω所以滑動變阻器接入電路的最小阻值為10Ω－1.7Ω＝8.3Ω滑動變阻器應選R2，為了保護電路閉合開關前滑片在阻值最大處即最右端；

（2）由圖象知：R＝＝1.6Ω<1.7Ω所以導線的總長度為L線<100m；

（3）用電子秤測出這卷導線的質量m，銅的密度ρ；這卷導線的體積：V＝；這卷導線的長度：L＝

（4）由圖丙可知Rx、R0、R三個電阻串聯，定值電阻RB阻值太大，分壓太大，電壓表示數變化不明顯，故要想正確地測出銅導線電阻Rx，選定值電阻RA；

①閉合開關S和S1，斷開S2，Rx、R0、R三個電阻串聯，電壓表測Rx兩端電壓，讀出此時電壓表的示數為U1；②閉合開關S和S2，斷開S1，Rx、R0、R三個電阻串聯，電壓表測Rx與R0兩電阻兩端電壓之和，讀出此時電壓表的示數為U2 ，則R0的電壓為U0＝U2－U1 ，通過Rx與R0的電流相等Ix＝I0＝ ③未知電阻阻值阻值：Rx＝