Question

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，若估测金属丝的电阻R_x为3Ω，为减小误差，并尽可能测量多组数据，要求电阻丝的发热功率P＜0.75W，现备有器材如下：①6V直流电源；    ②直流电流表A₁（0～0.6A，内阻0.5Ω）；
③直流电流表A₂（0～3A，内阻0.01Ω）；
④直流电压表V₁（0～3V，1kΩ）；   ⑤直流电压表V₂（0～15V，5kΩ）；
⑥滑动变阻器R₁（0～100Ω，最大允许电流1A）；
⑦滑动变阻器R₂（0～20Ω，最大允许电流1A）；
⑧电键、导线若干．
问：（1）上述器材应选用

①②④⑦⑧

（用序号表示）．
（2）在下面的方框中画出实验电路图．
（3）在图中连接实物．

Answer 1

分析：本题的关键是根据P=

I

2

R求出通过金属丝的最大电流，从而可选出电流表；根据U=IR求出金属丝两端的最大电压，从而可选出电压表；根据闭合电路欧姆定律求出电路中最小电阻和最大电阻，根据可操作性即可判断变阻器应采用分压式接法，从而选出变阻器；根据金属丝电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，然后画出电路图和实物图即可．

解答：解：（1）根据p=

I

2

R，可求出通过金属丝的电流I＜

P R

=

0.75 3

A=0.5A，所以电流表应选②；
由U=IR，可求出金属丝两端的最大电压为

U

m

=IR=0.5×3V=1.5V，所以电压表应选④；
根据闭合电路欧姆定律可知电路中的最小电阻为

R

min

=

E

I   m

=

6

0.5

Ω=12Ω，最大电阻为

R

max

=

E

1 3 I   m

=

6

1 3 ×0.5

Ω=36Ω，所以若要求尽可能测量多组数据，采用限流式接法时两个变阻器都不便于调节，所以应采用分压式接法，变阻器应选全电阻小的变阻器⑦；
当然还应选电源①和电键、导线⑧，
故器材应选择①②④⑦⑧．
（2）由于

R   V

＞

＞R

x

，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：

（3）实物连接图如图所示：

故答案为：（1）①②④⑦⑧
         （2）如图
         （3）如图

点评：遇到电学实验设计题目，应通过求出通过待测电阻的最大电流和两端的最大电压来选择电流表和电压表；根据要求电流从零调还是要求调节范围足够大来选择变阻器应采用分压式还是限流式接法；根据待测电阻是否远小于电压表内阻来选择电流表的内外接法．