Question

【題目】實驗室購買了一捆標稱長度為100 m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度。該同學首先測得導線橫截面積為1．0 mm2，查得銅的電阻率為1．7×10－8 Ω·m，再利用圖1所示電路測出銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度。

可供使用的器材有：

電流表：量程0．6 A，內阻約0．2 Ω；

電壓表：量程3 V，內阻約9 kΩ；

滑動變阻器R1：最大阻值5 Ω；

滑動變阻器R2：最大阻值20 Ω；

定值電阻：R0＝3 Ω；

電源：電動勢6 V，內阻可不計；

開關、導線若干。

回答下列問題：

（1）實驗中滑動變阻器應選________（選填“R1”或“R2”），閉合開關S前應將滑片移至________端（選填“a”或“b”）。

（2）在實物圖中，已正確連接了部分導線，請根據圖甲電路完成剩余部分的連接。

（3）調節滑動變阻器，當電流表的讀數為0．50 A時，電壓表示數如圖3所示，讀數為________V。

（4）導線實際長度約為________m。

Answer 1

【答案】（1）R2；a；（2）如下圖所示；（3）2．30（2．29、2．31均正確）；（4）94（93、95均正確）。

【解析】

試題解析：（1）該電路是限流電路，銅導線的電阻大約是Rx=ρ=1．7×10－8 Ω·m×=1．7Ω，故Rx+R0=1．7Ω+3Ω=4．7Ω，如果選用滑動變阻器R1，其電阻最大為5Ω，則電壓表的示數最小接近其是程3V，故需要用滑動變阻器R2，它的電阻大，調節能力強；閉合開關S前應將滑片移至a端，使其阻值最大；（2）根據電路圖完成剩余部分的連接即可；（3）讀數為2．30V；則導線的電阻為R=2．30V/0．50A=4．6Ω，代入公式L=，解之得L=94m。