小江和小浙一起探究金属导体电阻与长度的关系，连接电路如图甲，电源含有X节干电池，滑动变阻器（15Ω，1A），一根长1m电阻约为10Ω的金属丝，右端固定，左端用鳄鱼夹接触可来回滑动；但实验具体方案不同，小江逐渐减少金属丝接入电路的长度，同时保持电压示数不变，根据记录的数据绘制丙图中线A，而小浙逐渐减少金属丝接入电路的长度，同时保持电流表示数不变，根据记录的数据绘制丙图中线B；据监测：实验环境过程中，金属丝在单位长度内1秒钟散失热量值保持不变。请回答：

1. 小江和小浙一起探究金属导体电阻与长度的关系，连接电路如图甲，电源含有X节干电池，滑动变阻器（15Ω，1A），一根长1m电阻约为10Ω的金属丝，右端固定，左端用鳄鱼夹接触可来回滑动；但实验具体方案不同，小江逐渐减少金属丝接入电路的长度，同时保持电压示数不变，根据记录的数据绘制丙图中线A，而小浙逐渐减少金属丝接入电路的长度，同时保持电流表示数不变，根据记录的数据绘制丙图中线B；据监测：实验环境过程中，金属丝在单位长度内1秒钟散失热量值保持不变。请回答：

(1) 小江闭合开关后发现电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是。

(2) 经检查排除故障，闭合开关电流表示数如图乙，则判断电源至少节干电池。

(3) 小浙认为自己的方案比小江的更符合实验要求，请问理由是。

【考点】

电流表、电压表在判断电路故障中的应用; 欧姆定律及其应用; 焦耳定律的计算公式及其应用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 在电学实验中，电压表、电流表本身具有一定电阻，由于电表本身电阻的影响，使得测量结果总存在误差。某校课外兴趣小组进行了消除电表电阻对测量影响的探究。他们设计了如图所示的电路，利用该电路能够测量电源E₁的电压U(可认为电源E₁电压恒定)和电阻R 的阻值，E₂是辅助电源，A、B两点间接有一灵敏电流表G。步骤如下：

(1) 闭合开关S₁、S₂ ，调节滑动变阻器R₁、R₂ ，使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表Ⓐ和电压表ⓥ的示数为I₁、U₁ ，此时流过电源E₁的电流为。

(3) 写出电源E₁的电压U和电阻R 的表达式：

$\text{[math]}$ ；R=

实验探究题困难

2. 弹性导电绳已逐步成为智能控制系统中传感器的敏感元件。小科欲探究某款弹性导电绳的阻值与其拉伸后长度的关系(横截面积的变化忽略不计)，进行如下实验：

(1) 断开开关S，连接如图甲所示电路图，其中电压表选择的量程为0~3V，电流表选择的量程正确，弹性导电绳处于原长状态。在闭合开关进行实验前，应将滑动变阻器的滑片 P 移到最端。

(2) 闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使电流表读数为1mA，此时电压表示数如图乙所示，读数为V。

(3) 多次改变弹性导电绳的拉伸后长度 L，重复以上操作，得到了多组数据，描绘Rₓ-L 图线如图丙所示，由此得出结论：弹性导电绳的阻值变化量与成正比。

(4) 该弹性导电绳的原长为cm。

实验探究题普通

3. 某科学实践小组的同学设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为6 V，定值电阻R₀的阻值为20Ω，电压表的量程为0~3V，轻质绝缘的压力检测板 M与力敏电阻R 相连，R 的阻值与压力 F 的关系如图乙所示。闭合开关S后，回答下列问题。

(1) 当检测板所受压力增大时，电压表的示数(选填“增大”“减小”或“不变”)。

(2) 检测板不受压力时，电压表的示数为多少?

(3) 该装置所能测量的最大压力为多少?

(4) 在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。。

实验探究题困难