小明探究鉛筆芯的電阻大小與長度的關係時，找來一支鉛筆芯，測量其長度並用兩枚金屬回形針夾住其兩端進行實驗。(1)...

問題詳情：

小明探究鉛筆芯的電阻大小與長度的關係時，找來一支鉛筆芯，測量其長度並用兩枚金屬回形針夾住其兩端進行實驗。

(1)圖*是測鉛筆芯電阻的電路，請用筆畫線代替導線將其連接完整。_____

①閉合開關，發現兩電錶均無示數，為排查故障他將電壓表改接在變阻器兩端，發現電壓表有示數，則電路故障可能是____｡

②排除故障，移動滑片P，電流表示數為0.14A時，電壓表示數如圖乙，為____V，測出的電阻為____Ω｡

(2)移動回形針，改變並測量鉛筆芯接入電路的長度，實驗時發現電流表損壞，他又設計了圖*電路測量電阻。

①正確連好電路，閉合開關S，將開關S1先撥至b，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表示數為U。

②再將S1撥至a，調節電阻箱旋鈕至圖丁位置，觀察到電壓表示數略大於U，他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格，發現電壓表示數略小於U，此時他_____（選填“應”或“不應”）再調節滑動變阻器，以使電壓表的示數恰好為U。

③推斷鉛筆芯接入電路的阻值_____（填寫範圍）。

(3)小明由上述兩次實驗，得出鉛筆芯電阻與長度的關係，請評價他在探究過程中的不足之處∶______｡

【回答】

    (1).     (2). 滑動變阻器斷路    (3). 2.8V    (4). 20    (5). 不應    (6). 14Ω~15Ω    (7). 見解析

【解析】(1)電源為2節乾電池，電壓小於3V，所以電壓表量程應選0~3V的量程，電壓表與鉛筆芯並聯，鉛筆芯串聯接入電路。連接電路如圖所示：

①閉合開關，電流表無示數説明電路斷路，電壓表接在鉛筆芯兩端無示數，而接在滑動變阻器兩端有示數，説明滑動變阻器斷路。

②電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，所以圖乙中電壓表的示數為2.8V。

由歐姆定律可知電阻為

(2) ②應用等效法測電阻時，滑動變阻器的電阻應該保持不變，使S1接b時鉛筆芯兩端電壓與S1接a時電阻箱兩端電壓相等，即分壓效果相等，電阻箱的電阻等於鉛筆芯電阻。所以實驗時不應該移動滑動變阻器。

圖*中電阻箱的阻值為15Ω，觀察到電壓表示數略大於U，他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格，發現電壓表示數略小於U，則由串聯分壓規律可知此時電阻箱阻值變小，即電阻箱的阻值調為14Ω，所以鉛筆芯接入電路的阻值為14Ω~15Ω。

(3)實驗次數太少，具有偶然*。

知識點：電阻

題型：實驗,探究題