Question

圖甲是測量電阻R_x的原理圖．學生電源輸出電壓可調，電流表量程選0.6 A(內阻不計)，標有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0 cm.


(1)根據原理圖連接圖乙的實物圖．
(2)斷開S₂，合上S₁；調節電源輸出電壓為3.0 V時，單位長度電阻絲的電壓u＝________ V/cm.記錄此時電流表的示數．
(3)保持S₁閉合，合上S₂；滑動c點改變ac的長度L，同時調節電源輸出電壓，使電流表的示數與步驟②記錄的值相同，記錄長度L和的示數I.測量6組L和I值，測量數據已在圖丙中標出，寫出R_x與L、I、u的關系式R_x＝________；根據圖丙用作圖法算出R_x＝________ Ω.

Answer 1

(1)如圖甲所示　

(2)0.1　(3)　6

本題利用雙電流表測量電阻，根據和電阻絲ac當電壓表使用以及電阻絲均勻分壓和歐姆定律解決問題．
(1)根據原理圖，實物連接如圖甲所示．

(2)由于電阻絲均勻，故單位長度電阻絲的電壓u＝V/cm＝0.1 V/cm.
(3)調節電源輸出電壓，使電流表的示數與步驟②記錄的值相同，即通過電阻絲ac段的電流恒定，則R_x兩端的電壓與電阻絲的長度成正比，即U＝uL，根據歐姆定律得R_x的表達式R_x＝＝.
L－I圖象如圖乙所示．根據L＝I知圖象的斜率k＝.由圖象知，斜率為k＝60 cm/A，故R_x＝ku＝6 Ω.