Question

已知某合金丝的电阻R跟长度L成正比，即R=KL，式中K为比例系数，表示单位长度的电阻．要测量K值，实验室提供了下列器材：待测合金丝（配导电夹），附刻度尺和支架，电流表（量程0.6A），电压表（量程3V），电源（电压约4.5V），开关，导线若干．要求：①能测多组数据，使实验结果尽可能准确；②通电后，电流表示数始终不变．

（1）根据实验要求在图甲中连成实验电路（连接电压表的一根线已接好）．
（2）根据所连电路，通电前，导线夹P应置于

 

端（填“左”或“右”），通电后，当导电夹P由图示位置向左移动时，电压表的示数

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）某同学根据实验中测得的多组电压、长度值在图乙中作出了合金丝的U-L图象．已知电流表的示数为0.5A，则K=

 

．

Answer 1

分析：（1）电压表与被测合金丝并联，测合金丝两端电压，电路中电流不变，电流表与整个被测合金丝串联，测合金丝电流，开关控制电路串联在电路中．
注意电压表和电流表的量程和正负接线柱．
（2）整个电路电流不变，导线夹P在合金丝上移动，改变电压表并联的电阻大小，改变电压表测量的电压，导线夹在最左端时，电压表并联的电阻最小，电压表示数最小，不会损坏电压表．
电压表并联合金丝的左半端，导线夹左移，左半段变短，电路电流不变，根据U=IR，电压变小．
（3）R=KL，I=

U

R

，电流保持0.5A不变，所以I=

U

R

=

U

KL

=0.5A，在图象上找U-L的任意对应点，U=2.0V，L=0.8m，所以，

2.0V

K×0.8m

=0.5A，求出系数K．

解答：解：（1）电流表与整个合金丝串联，开关控制电路串联在电路中，电压表与左半段合金丝并联，左半段作为被研究的部分．
题目给定电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V，还要注意电流从电压表、电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．如图．

（2）电源电压约4.5V，电压表量程3V，所以电压表不能测量整个合金丝的电压，所以为了保护电压表，导线夹处于最左端．
电压表并联在合金丝的左半段，导线夹左移，左半段变短，电阻变小，电流不变，根据U=IR得，电压减小．
（3）I=0.5A不变，
I=

U

R

=

U

KL

=0.5A，
在图象上找U-L的任意对应点，
U=2.0V，L=0.8m，
所以

2.0V

K×0.8m

=0.5A，
所以K=5Ω/m．
故答案为：（1）如上图；（2）左；减小；（3）5Ω/m．

点评：本题比较新颖，本题充分利用实验过程是电流始终保持不变这一关键，I=

U

R

=

U

KL

=0.5A，再利用图象找U-L的对应点代入求解．