Question

在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若估測(cè)金屬絲的電阻R_x為3Ω，為減小誤差，并盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，要求電阻絲的發(fā)熱功率P＜0.75W，現(xiàn)備有器材如下：①6V直流電源；    ②直流電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）；
③直流電流表A₂（0～3A，內(nèi)阻0.01Ω）；
④直流電壓表V₁（0～3V，1kΩ）；   ⑤直流電壓表V₂（0～15V，5kΩ）；
⑥滑動(dòng)變阻器R₁（0～100Ω，最大允許電流1A）；
⑦滑動(dòng)變阻器R₂（0～20Ω，最大允許電流1A）；
⑧電鍵、導(dǎo)線若干．
問：（1）上述器材應(yīng)選用

①②④⑦⑧

（用序號(hào)表示）．
（2）在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）在圖中連接實(shí)物．

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)P=

I

2

R求出通過金屬絲的最大電流，從而可選出電流表；根據(jù)U=IR求出金屬絲兩端的最大電壓，從而可選出電壓表；根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中最小電阻和最大電阻，根據(jù)可操作性即可判斷變阻器應(yīng)采用分壓式接法，從而選出變阻器；根據(jù)金屬絲電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻可知電流表應(yīng)用外接法，然后畫出電路圖和實(shí)物圖即可．

解答：解：（1）根據(jù)p=

I

2

R，可求出通過金屬絲的電流I＜

P R

=

0.75 3

A=0.5A，所以電流表應(yīng)選②；
由U=IR，可求出金屬絲兩端的最大電壓為

U

m

=IR=0.5×3V=1.5V，所以電壓表應(yīng)選④；
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中的最小電阻為

R

min

=

E

I   m

=

6

0.5

Ω=12Ω，最大電阻為

R

max

=

E

1 3 I   m

=

6

1 3 ×0.5

Ω=36Ω，所以若要求盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，采用限流式接法時(shí)兩個(gè)變阻器都不便于調(diào)節(jié)，所以應(yīng)采用分壓式接法，變阻器應(yīng)選全電阻小的變阻器⑦；
當(dāng)然還應(yīng)選電源①和電鍵、導(dǎo)線⑧，
故器材應(yīng)選擇①②④⑦⑧．
（2）由于

R   V

＞

＞R

x

，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

（3）實(shí)物連接圖如圖所示：

故答案為：（1）①②④⑦⑧
         （2）如圖
         （3）如圖

點(diǎn)評(píng)：遇到電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，應(yīng)通過求出通過待測(cè)電阻的最大電流和兩端的最大電壓來選擇電流表和電壓表；根據(jù)要求電流從零調(diào)還是要求調(diào)節(jié)范圍足夠大來選擇變阻器應(yīng)采用分壓式還是限流式接法；根據(jù)待測(cè)電阻是否遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻來選擇電流表的內(nèi)外接法．