Question

2．某型号电吹风的内部电路图及铭牌如图1所示，图中M为电动机，R为电热丝．该电吹风有“热风”和“冷风”两种功能，可通过开关S₂的通断来切换．小明从一个废弃的该型号电吹风中拆下电热丝，想用伏安法测量该电热丝在常温下的电阻，手边有如下器材：
A、电源E（电动势5V，内阻约为0.5Ω）           B、电压表V₁（0-3V，内阻约为3.5kΩ）
C、电压表V₂（0-15V，内阻为5kΩ）              D、电流表A₁（0-15mA，内阻约为10Ω）
E、电流表A₂（0-150mA，内阻约为1Ω）            F、滑动变阻器R₁（0-5Ω，2.0A）
G、滑动变阻器R₂（0-2kΩ，0.3A）               H、开关S和导线若干

（1）滑动变阻器应该选择R₁（选填“R₁”或“R₂”），电压表应该选择V₁（选填“V₁”或“V₂”），电流表应该选择A₁（选填“A₁”或“A₂”）．
（2）请在图2的虚线框中补全实验电路图．
（3）若一次实验中，两表的指针分别如图3所示，则电压表的读数为1.8V，该电热丝在常温下的电阻为15Ω．

Answer 1

分析 ①在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据电源电动势选择电压表量程；根据通过电阻丝的电流选择电流表量程；
②为准确测量电阻阻值，应进行多次测量求平均值，电表变化范围应大一些，因此滑动变阻器因采用分压接法；根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法．
③根据电表量程由图示电表确定其分度值，读出电表示数，然后由欧姆定律求出电阻阻值．

解答 解：①为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁（0～15Ω，2.0A）；电源电动势为5V，为准确测量，电压表应选0～3V量程；电热丝两端最大电压为3V，电热丝在常温下电阻约为十几至几十欧姆，通过电热丝的最大电流约较小，电流表可以选0～150mA量程．
②为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻约为十几欧姆，电压表内阻大于3kΩ，电流表内阻小于1Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，因此电流表可以采用外接法，实验电路图如图所示．
③电压表量程为0～3V，由图4所示电压表可知，其分度值是0.1V，电压表示数为1.8V；电流表量程是0～150mA，其分度值是5mA，电流表示数为120mA=0.12A，电阻丝阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.12A}$=15Ω；
故答案为：（1）R₁；V₁、A₁；（2）电路图如图所示；（3）1.8；15

点评 对于中学中的实验，学生尽量要到实验室进行实际操作，只有这样才能体会具体操作细节的意义，解答实验问题时才能更加有把握．对电表读数时要先确定其量程与分度值，读数时视线要与刻度线垂直．