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    6．有一根细长而均匀的金属材料样品电阻约为50Ω，其电阻率为ρ，请设计一个实验方案横截面积S．
    供选用的器材有：
    A．蓄电池（3V，0.05Ω）
    B．毫米刻度尺
    C．电流表（600mA，约1.0Ω）
    D．电流表（3A，约为0.1Ω）
    E．电压表（3V，约为6KΩ）
    F．滑动变阻器（2KΩ，0.5A）
    G．滑动变阻器（10Ω，2A）
    （1）除待测金属材料、开关、带夹子的导线若干外，还应选用实验器材有_  ABCEG（只填代号字母）
    （2）在虚结框中，画出设计方案的电路图；
    （3）在实物图中，把所选器材连接实际测量电路；
    （4）用已知的物理常数和测得的物理量，推导出计算金属管横截面积S的表达式．

    分析 （1）根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器，根据实验原理选择实验器材．
    （2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后然后作出电路图．
    （3）根据电路图连接实物电路图．
    （4）应用电阻定律求出金属材料的横截面积．

    解答 解：（1）电源电动势为3V，电压表选择E，通过金属材料的最大电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{50}$=0.06A=60mA，电流表选择C，为方便实验操作滑动变阻器应选择G，实验还需要测量材料长度，需要使用刻度尺，因此需要的使用器材为：ABCEG；
    （2）由实验器材可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：

    （3）根据电路图连接实物实物电路图，实物电路图如图所示：

    （4）待测电阻阻值：R=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知，电阻：R=ρ$\frac{L}{S}$，导体材料横截面积：S=$\frac{ρLI}{U}$；
    故答案为：（1）ABCEG；（2）电路图如图所示；（3）实物电路图如图所示；（4）$\frac{ρLI}{U}$．

    点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、连接实物电路图等问题，要掌握实验器材的选择原则，选择实验器材首先要考虑安全性原则，其次要考虑精确性原则，同时还要考虑方便实验操作．

    练习册系列答案
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