Question

17．欲使伏安法測定一段阻值約為4Ω左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：
A．電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）  B．電流表（0-3A，內(nèi)阻0.0125Ω）
C．電流表（0-0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）   D．電壓表（0-3V，內(nèi)阻3KΩ）
E．電壓表（0-15V，內(nèi)阻15KΩ）    F．滑動變阻器（0-5Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器（0-200Ω，額定電流0.3A）  H．開關(guān)、導(dǎo)線
（1）上述器材中應(yīng)選用的是ACDFH；（填寫各器材前面的字母代號）
（2）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0-0.5A范圍內(nèi)盡量取多組值，請按要求在方框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻R_X的原理電路圖．

（3）設(shè)實驗中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖1所示，圖示中I=0.48A，U=2.20V．實驗測得的金屬導(dǎo)線電阻值比真實值偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“相同”）
（4）某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑，測得的結(jié)果如圖2所示，則該金屬絲的直徑d=3.206mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)卡尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如圖3所示，則該工件的長度L=50.15mm．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用伏安法測電阻需要用電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)與導(dǎo)線．
（2）根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
（3）根據(jù)圖示電表讀出其示數(shù)，應(yīng)用歐姆定律分析實驗誤差．
（4）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)．

解答 解：（1）電源電動勢為3V，則電壓表需要選擇D，電路最大電流約為：I=$\frac{U}{R+r}$=$\frac{3V}{4Ω+1Ω}$=0.6A，電流表應(yīng)選擇C，為方便實驗操作，滑動變阻器一個選擇F，此外還需要開關(guān)與導(dǎo)線，則所需實驗器材為：ACDFH．
（2）待測電阻阻值約為4Ω，電流表內(nèi)阻約為0.125Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，題目要求電流從零開始變化，則滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（3）由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.48A，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2.20V；電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，電流表的測量值偏大，由歐姆定律可知，所測電阻偏小．
（4）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：3mm+20.6×0.01mm=3.206mm；由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：50mm+3×0.05mm=50.15mm；
故答案為：（1）ACDFH；（2）電路圖如圖所示；（3）0.48；2.20V；偏�。唬�4）3.206；50.15．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路圖、作電路圖、電表讀數(shù)、螺旋測微器與游標(biāo)卡尺讀數(shù)、實驗誤差分析，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表接法是作出電路圖的關(guān)鍵．