Question

（2013?福建模拟）某同学用如图1、2所示电路来测量金属丝电阻R及探究消耗的功率P随其接入电路的长度x的变化规律．实验中使用的器材为：
a．金属丝（总长度x₀为1m，电阻约5Ω-6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
d．电压表（3V，可视为理想电表）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₀（10.0Ω，1.0A）
g．开关，导线若干

①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最

右

端（选填“左”或“右”）
②某次测量时电压表示数如图，U=

1.7

V；
③该同学测得金属丝全部接入电路时的多组电压值和电流值后，根据测量数据描绘出了U-I图象（如图3所示），由图象可求得该金属丝的电阻R=

5.2

Ω（保留两位有数数字）
④若金属丝温度不变，逐渐减小金属丝接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中能大致反映金属丝消耗的功率P随x变化规律的是

B

．（填选项字母）

Answer 1

分析：①滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前，滑片要置于阻值最大处；
②由图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数；
③由图象求出电压对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；
④当温度不变时，接入电路的金属丝的电阻与接入电路的长度x成正比，然后根据功率的公式判断功率随接入电路的长度x的变化规律．

解答：解：①由图1所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前，滑片要置于最右端．
②由图2所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为1.7V；
③在直线选取离原点较远的一点，读出坐标U=2.75V，I=180mA=0.18A，待测电阻R_被=

U

I

-R_定=5.2Ω
④流过金属丝的电流：I=

U

R+RX

金属丝的功率：P=I²R_X=

U2RX

(R+RX)2

=

U2

R2 RX +2R+RX

，
当

R

RX

=R_X时，功率P有最大值，但由于R_X＜R，在这一范围内，P是单调增函数，故B正确；
故答案为：①右；②1.7；③5.2；④B．

点评：本题考查理解物理图象的能力，图象法是处理数据的常用方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．