Question

检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下：

A．待测滑动变阻器R_x，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）

B．电流表A₁，量程0.6A，内阻约0.6Ω

C．电流表A₂，量程3A，内阻约0.12Ω

D．电压表V₁，量程15V，内阻约15KΩ

E．电压表V₂，量程3V，内阻约3KΩ

F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

G．直流电源E，电动势3V，内阻不计

H．游标卡尺

I．毫米刻度尺

J．电键S导线若干

（1）用伏安法测定R_x的全电阻值，所选电流表___________(填“A₁”或“A₂”)，所选电压表为_________(填“V₁”或“V₂”)。

（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。

电路原理图和对应的实物连接如图

（3）为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。

Answer 1

(1)A₁  V₂

(2)

(3)方案一：

需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺

主要操作步骤：

1. 数出变阻器线圈缠绕匝数n
2. 用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度L，可得电阻丝的直径为d=L/n
3. 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度l=nπ（D-）也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D，得电阻丝总长度l=n（D-）。
4. 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值

方案二

需要的器材：游标卡尺

主要的操作步走骤：

1. 数出变阻器线圈缠绕匝数n
2. 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D₁ 和瓷管部分的外经D₂，可得电阻丝的直径为d=

电阻丝总长度l=π（D₁+D₂）

3. 重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值