Question

检测一个标称值为5 Ω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5 Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）
B．电流表A₁，量程0.6 A，内阻约0.6 Ω
C．电流表A₂，量程3 A，内阻约0.12 Ω
D．电压表V₁，量程15 V，内阻约15 kΩ
E．电压表V₂，量程3 V，内阻约3 kΩ
F．滑动变阻器R，全电阻约20 Ω
G．直流电源E，电动势3 V，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。

（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）电路原理图和对应的实物连接如图
 
（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，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