Question

18．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的电阻R_x约为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，备有器材如下：
（1）实验中电流表用B 电压表用D滑动变阻器用G （用字母表示）
A、6V直流电源；
B、直流电流表A₁（0～0.6A，内阻0.5Ω）；
C、直流电流表A₂（0～3A，内阻0.01Ω）；
D、直流电压表V₁（0～3V，1kΩ）；
E、直流电压表V₂（0～15V，5kΩ）；
F、滑动变阻器R₁（0～100Ω，最大允许电流1A）；
G、滑动变阻器R₂（0～20Ω，最大允许电流1A）；
H、电键、导线若干．
（2）在方框内画出实验电路图．

Answer 1

分析 （1）根据P=I²R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；
（2）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，然后画出电路图即可．

解答 解：（1）根据P=I²R_x，可得通过金属丝的电流I＜$\sqrt{\frac{P}{{R}_{x}}}=\sqrt{\frac{0.75}{3}}A=0.5A$，因此电流表流程选择0-0.6A即可，故电流表选B；
由U=IR，可求出金属丝两端的最大电压为U=IR_x=0.5A×3Ω=1.5V，因此电压表流程选择0-3V即可，故电压表选D；
实验要求尽可能测量多组数据，则变阻器采用分压接法，变阻器应选最大电阻小的变阻器，故滑动变阻器选G；
（2）因为金属丝的电阻R_x约为3Ω，电阻比较小，电压表的内阻远远大于金属丝的电阻，因此电压表的分流对实验影响较小，本实验采用电流表外接法；滑动变阻器采用分压接法，作出实验电路图如图所示；
故答案为：（1）B； D；  G；  （2）如图所示．

点评 解答本题的关键是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．