Question

13．小明在家中找到了一根金屬絲，利用自己所學的物理知識對它進行了研究：

（1）如圖甲所示，用刻度尺量其長度為6.15cm；如圖乙所示，用天平測出其質量為5.6g；若用排水法測出其體積為1cm³，則該金屬絲的密度為5.6g/cm³．
（2）小明接著測金屬絲的電阻，接線時開關應處于斷開（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，滑動變阻器滑片應移到B（填“A”或“B”）端．圖丙中C線和D線應分別接在電壓表的-和3（填“-”、“3”或“15”）接線柱上．
（3）接線無誤且閉合開關后，移動滑動變阻器滑片，當電壓表的示數(shù)為1.4V時，電流表的示數(shù)如圖丁所示為0.28A，則該金屬絲的電阻為5Ω．再測一組數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變大，說明滑動變阻器的滑片是向A（填“A”或“B”）端移動．
（4）小明又設計了一種方法來測金屬絲的電阻，將金屬絲和一定值電阻R₀接入如圖戌所示電路，當電流表A₁的示數(shù)為電流表A₂的示數(shù)n倍時，金屬絲的電阻R_x=$\frac{1}{n}$R₀．

Answer 1

分析 （1）在進行刻度尺的讀數(shù)時，注意刻度尺的分度值，并要估讀到分度值的下一位；
天平平衡時，物體質量等于砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值，注意標尺的分度值；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算出金屬絲的密度；
（2）在連接電路過程中，開關應斷開；
閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移至最大阻值處；
注意電壓表量程和正負接線柱的接法；
（3）確定電流表的量程和分度值讀出電流值，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
根據(jù)電壓表的變化判斷出滑動變阻器阻值的變化，從而確定其滑片移動方向；
（4）掌握并分流的特點，根據(jù)并聯(lián)電路兩端的電壓進行分析．

解答 解：
（1）由圖1知，刻度尺的分度值為1mm，金屬絲左端與0.00cm對齊，所以金屬絲的長度為6.15cm；
圖2知，標尺的分度值為0.2g，所以金屬絲的質量為m=5g+0.6g=5.6g；
金屬絲的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5.6g}{1c{m}^{3}}$=5.6g/cm³；
（2）接線時開關應處于斷開狀態(tài)，由圖知，滑動變阻器接了下面左邊的A接線柱，所以在閉合開關前，滑片應移至右端的B處，使其阻值最大；
由圖3知，電源電壓為3V，所以電壓表可選擇0～3V的量程，電流從其正接線柱流入，負接線柱流出，所以C接負接線柱，D接3接線柱；
（3）由圖4知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A；
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.4V}{0.28A}$=5Ω；
電壓表的示數(shù)變大，則滑動變阻器的阻值變小，所以滑片向A端移動；
（4）由圖知，兩電阻并聯(lián)，則：I₁R_x=I₂R₀
所以R_x=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}{R}_{0}$；電流表A₁的示數(shù)為電流表A₂的示數(shù)n倍，所以R_x=$\frac{1}{n}$R₀．
故答案為：（1）6.15cm；5.6g；5.6g/cm³；（2）斷開；B；-； 3；（3）0.28A； 5；A；（4）$\frac{1}{n}$．

點評 此題考查了有關刻度尺、天平、電流表的讀數(shù)，同時考查了連接電路中應該注意的問題，電壓表的連接和滑動變阻器的使用，同時考查了電阻和密度的計算，還涉及到了有關并聯(lián)電路的電流、電壓的關系，考查得很廣，綜合性強．