摘要：检测一个最大阻值为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Rx.全电阻约为5 Ω(电阻丝绕制紧密.匝数清晰可数) B.电流表(量程为0.6 A.内阻约为0.6 Ω), C.电流表(量程为3 A.内阻约为0.12 Ω), D.电压表(量程为15 V.内阻约为15 kΩ), E.电压表(量程为3 V.内阻约为3 kΩ), F.滑动变阻器R, G.直流电源E, H.游标卡尺, I.毫米刻度尺, J.开关S.导线若干. (1)用伏安法测定Rx的最大阻值.所选电流表为 (填“ 或“ ).所选电压表为 (填“ 或“ ). (2)在虚线框中画出测量电路的原理图.并根据所画原理图将图甲中的实物连接成测量电路. (3)为了进一步测量待测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.[2007年高考·山东理综卷] 解析:(1)电源的电动势为3 V.故电压表应选.若在待测滑动变阻器Rx两端加上3 V的电压.通过Rx的电流也仅约为0.6 A(I＝＝ A＝0.6 A).故电流表应选. (2)设计此题中的测量电路时.根据题中提供的可使用器材.要注意考虑两个方面的问题:①用伏安法测电阻时.电流表内外接法的选择,②将滑动变阻器接入电路时.分压式和限流式接法的选择.由于选用的电压表的内阻远大于待测滑动变阻器Rx的阻值.故采用电流表外接法.由于滑动变阻器的全电阻约为20 Ω.在此题中.采用分压式或限流式接法均能满足要求完成实验.故有两种方案可供选用. 答案:(1) 方案一 (2)电路原理图和对应的实物连接图如图乙所示 (3)需要的器材:游标卡尺.毫米刻度尺 主要操作步骤如下: ①数出变阻器线圈缠绕的匝数n, ②用毫米刻度尺测量所有线圈的排列长度l.可得电阻丝的直径d＝, ③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D.可得电阻丝的总长度L＝nπ(D-).也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D.得电阻丝的总长度L＝nπ(D+), ④重复测量三次.求出电阻丝的直径和总长度的平均值. 方案二 (2)电路原理图和对应的实物连接图如图丙所示 (3)需要的器材:游标卡尺. 主要操作步骤如下: ①数出变阻器线圈缠绕的匝数n, ②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1和瓷管部分的外径D2.可得电阻丝的直径d＝.电阻丝的总长度L＝π(D1-D2), ③重复测量三次.求出电阻丝的直径和总长度的平均值.

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