Question

（2010?四川）（1）①用多用電表探測圖甲所示黑箱發現：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆測量，黑表筆（與電表內部電源的正極相連）接E點，紅表筆（表電表內部電源的負極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大．那么，該黑箱內元件的接法可能是圖乙中

B

．
②在物理興趣小組活動中，一同學利用下列器材設計并完成了“探究導體阻值與長度的關系”的實驗．
電壓表V₁量程3V內阻約為900Ω
電壓表V₂量程10V內阻約為3KΩ
電壓表A量程60mA內阻約為5Ω
電源E₁電動勢1.5V內阻約為0.2Ω
電源E₂電動勢4.5V內阻約為0.4Ω
滑動變阻器（最大阻值為10Ω）．粗細均勻的同種電阻絲，開關、導線和刻度尺
其主要實驗步驟如下：
A．選取圖中器材，按示意圖連接電路
B．用伏安法測定電阻絲的阻值R
C．用刻度尺沒出電阻絲的長度L
D．依次減小電阻絲的長度，保持電路其他部分不變，重復步驟B、C．
E．處理數據，根據下列測量結果，找出電阻絲值與長度的關系

L（m）	0.9956	0.8049	0.5981	0.4021	0.1958
R（Ω）	104.8	85.3	65.2	46.6	27.1

為使實驗盡可能準確，請你對上述步驟中畫線處加以改進．
（I）

將E₁改用為E₂

（II）

電流表的外接法

（Ⅱ）隨著長度的減小，由伏特表和安培表的示數比值知電阻減小，當減小到一定程度之后，應該將電流表改為外接法．
（2）有4條用打點計時器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗證機械能守恒定律”實驗時打出的．為找出該紙帶，某同學在每條紙帶上取了點跡清晰的、連續的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間距離依次為S₁、S₂、S₃．請你根據下列S₁、S₂、S₃的測量結果確定該紙帶為

C

．（已知當地的重力加速度為9.791m/s²）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mmB.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mmD.60.5mm  61.0mm  60.6mm．

Answer 1

分析：由于導體的電阻與三個因素有關：導體的材料、長度、橫截面積，所以探究影響導體電阻大小的因素時要用到控制變量法．探究電阻大小與哪個因素有關時，就要控制其他的因素不變，只讓這一個因素變化，根據控制變量法的思路，利用實驗目的：探究導體的電阻與長度的關系，就要求兩根導線的材料、橫截面積相同，長度不同．

解答：解：（1）當多用電表接調為電壓擋時，此時多用電表就是一只內阻很大的電壓表，當接E、G兩點間時，在D圖中二極管反向截止，故D圖絕沒有電壓值．故D圖錯誤．當接F、G兩點間時，在D圖中二極管反向截止，故D圖絕沒有電壓值；故D圖錯誤．
當紅表筆接F，電阻很小，此時二極管導通，電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進，電流方向E到F，只有B正確．
（Ⅰ）將電源E₁改選E₂．根據實驗的安全原則和誤差原則，電壓表V₂的量程太大，故選擇V₁正確；選擇E₁時，電壓表偏轉較小，故應將E₁改用為E₂．
（Ⅱ）從表格中的數據知，隨著導體長度的減小，其電阻也減小，其阻值大于臨界值

RV1RA

=

900×5

Ω時，則應用電流表的內接法，其阻值小于臨界值

RV1RA

=

900×5

Ω時，則應用電流表的外接法．故要對實驗電路適時調整．
（2）回想“驗證機械能守恒定律”的實驗，由重錘連著的紙帶做勻加速度直線運動，故在紙帶上相鄰點跡間距之差滿足△s=常數，由上述選項立即確定B不正確．
在忽略阻力的情況下，紙帶上相鄰點跡間距之差應為△s=g（△T）²=9.791×0.02²m≈3.9mm．故計算ACD各選項的△s值，只有C項符合，故選C；
故答案為：（1）B；（2）將E₁改用為E₂；電流表的外接法；C．

點評：此實驗就是教材上“測定金屬的電阻率”的變式，只是設問較新穎些，考查較為全面，是一道綜合題目．