在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:
甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一 |
金属丝长度/cm |
20.0 |
40.0 |
60.0 |
80.0 |
100.0 |
金属丝电阻/Ω |
2.2 |
2.6 |
3.2 |
4.0 |
5.0 |
乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表格二所示,乙同学根据实验数据在坐标纸内画出R-x图钱,如图(b)所示。
表格二 |
金属丝长度/cm |
20.0 |
40.0 |
60.0 |
80.0 |
100.0 |
金属丝电阻/Ω |
1.0 |
2.1 |
3.0 |
3.9 |
5.0 |
(1)在乙同学所描图线的R-x图(答题卷的R~x图)中,根据甲同学的实验数据描出R-x图线
(2)乙同学应选电流表 (填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。