Question

2．某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）游標卡尺測量其長度如圖1所示，可知其長度為50.10mm；

（2）用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑．為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖所示的部件B（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖2中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為0.410mm．
（3）選用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3所示，則該電阻的阻值約為22Ω；

（4）為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：
電流表A₁（量程300mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
電流表A₂（量程150mA，內(nèi)阻約為10Ω）；
電壓表V₁（量程1V，內(nèi)阻r=1 000Ω）；
電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻約為3 000Ω）；
定值電阻R₀=1 000Ω；
滑動變阻器R₁（最大阻值為5Ω）；
滑動變阻器R₂（最大阻值為1 000Ω）；
電源E（電動勢約為4V，內(nèi)阻r約為1Ω）；
開關(guān)，導線若干．
為了使測量盡量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的$\frac{1}{3}$，電壓表應(yīng)選V₁，電流表應(yīng)選A₂，滑動變阻器應(yīng)選R₁．（均填器材代號）
根據(jù)你選擇的器材，請在如圖4的線框內(nèi)畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析 （1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；
（2）明確螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
（3）根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的讀數(shù)；
（4）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)通過待測電阻的最大電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器；
為準確測量電阻阻值，應(yīng)測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器可以采用分壓接法，根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，作出實驗電路圖．

解答 解：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標尺上第2個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為2×0.05mm=0.10mm，所以最終讀數(shù)為：
50mm+0.15mm=50.10mm；
（2）讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變，螺旋測微器的固定刻度為0mm，可動刻度為41.0×0.01mm=0.410mm，所以最終讀數(shù)為0mm+0.410mm=0.410mm；
（3）多用電表的電阻“×1”擋測電阻，由圖示表盤可知，所測電阻阻值為24×1=24Ω；
（4）電源電動勢為4V，直接使用電壓表V₁量程太小，
為了使測量盡量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的$\frac{1}{3}$，使用電壓表V₂量程又太大，
可以把電壓表V₁與定值電阻R₀串聯(lián)，增大其量程進行實驗，故電壓表選擇V₁，
 待測電阻兩端的電壓不能超過2V，最大電流不超過100mA，所以電流表選A₂，
待測電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選R₁．
為準確測量電阻阻值，應(yīng)測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器可以采用分壓接法，由于待測電阻阻值接近電流表內(nèi)阻，所以采用電流表外接法．
如圖所示：

故答案為：（1）50.10；（2）B，0.410； （3）22；（4）V₁，A₂，R₁．電路圖如圖所示．

點評 掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．明確實驗原理和誤差來源，明確電流表、電壓表和滑動變阻器的選擇要求．