Question

6．實驗室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實驗測其實際長度．該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm²，查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，再利用圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻R_x，從而確定導(dǎo)線的實際長度．可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω；
電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9kΩ；
滑動變阻器R₁：最大阻值5Ω；
滑動變阻器R₂：最大阻值20Ω；
定值電阻：R₀=3Ω；
電源：電動勢6V，內(nèi)阻可不計；開關(guān)、導(dǎo)線若干．
回答下列問題：

（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選R₂（填“R₁”或“R₂”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a端（填“a”或“b”）．
（2）在實物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接．
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為I=0.50A時，電壓表示數(shù)U=2.30V，則導(dǎo)線實際長度為94m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 本題（1）首先根據(jù)電阻定律估算出銅導(dǎo)線的電阻，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻，再求出變阻器需要的最大阻值即可；題（2）根據(jù)實驗電路圖，連接實物圖；題（3）根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)線的長度即可．

解答 解：（1）根據(jù)電阻定律可求出銅導(dǎo)線的電阻為R_x=$\frac{ρL}{s}$=1.7Ω，
電流表的最小讀數(shù)為量程的$\frac{1}{3}$，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻應(yīng)為R_max=$\frac{6}{\frac{1}{3}×0.6}$=30Ω，
根據(jù)電路圖可求出變阻器需要的最大電阻應(yīng)為R=30-1.7-3=25.3Ω，所以變阻器應(yīng)選擇R₂；
閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于a端，以保護(hù)電流表；
（2）根據(jù)實驗電路圖，連接實物圖，如圖所示：

（3）根據(jù)歐姆定律得：R₀+R_x=$\frac{2.3}{0.5}$=4.6Ω，則R_x=1.6Ω
根據(jù)R=$\frac{ρL}{s}$可求出L=94m
故答案為：（1）R₂，a；（2）如圖；（3）94

點評 本題主要考查了電學(xué)元件選取原則和歐姆定律及電阻定律的直接應(yīng)用，能根據(jù)電路圖連接實物圖，難度適中