Question

（1）如圖1是用游標(biāo)卡尺測(cè)量某金屬圓筒外徑的示意圖，由圖中可以讀出該圓筒外徑的測(cè)量值為

 

cm． 圖2是用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬棒直徑的示意圖，讀出該金屬棒直徑的測(cè)量值為

 

mm．
（2）一種供實(shí)驗(yàn)使用的小型電池，電動(dòng)勢(shì)約為9V，內(nèi)阻約為40Ω，電池允許最大輸出電流為50mA，為了準(zhǔn)確測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，用圖甲a所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量（圖中電壓表內(nèi)阻很大，可不考慮它對(duì)測(cè)量的影響），R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω，R₀是保護(hù)電阻．
①按實(shí)驗(yàn)要求，把圖甲b中的實(shí)驗(yàn)器材按實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行正確連線
②實(shí)驗(yàn)室里備用的定值電阻有以下幾種規(guī)格：
A． 10Ω，5W         B．150Ω，0.5W
C．800Ω，2.5W       D．1.2kΩ，1W
實(shí)驗(yàn)時(shí)，R₀應(yīng)選用

 

較好．
③在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)電阻箱調(diào)到圖乙所示位置后，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)9.0V，變阻箱此時(shí)電阻為

 

Ω，電路中流過(guò)電阻箱的電流為

 

mA．
④斷開開關(guān)，調(diào)整電阻箱阻值，再閉合開關(guān)，讀取電壓表示數(shù)，多次測(cè)量后，做出如丙圖所示線，則該電池電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：1、游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀，兩種儀器讀數(shù)時(shí)均可采用公式法，即：主尺讀數(shù)+副尺讀數(shù)．
2、根據(jù)伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的原理連接實(shí)物電路圖．
根據(jù)歐姆定律求出電路最小電阻，然后選擇保護(hù)電阻．
由圖示電阻箱讀出其示數(shù)，然后由歐姆定律求出電路電流．
由閉合電路歐姆定律求出函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻．

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為2.3cm，游標(biāo)尺上第12個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，游標(biāo)讀數(shù)為：0.05×12mm=0.60mm=0.060cm，
所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)為：2.3cm+0.060cm=2.360cm；
螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)2.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×13.0mm=0.130mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)為：2.5mm+0.130mm=2.630mm．
（2）①應(yīng)用伏阻法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表應(yīng)測(cè)路端電壓，電壓表要并聯(lián)在電阻兩端，實(shí)物電路圖如圖所示．

②電源的最大輸出電流為50mA=0.05A，則電路最小電阻R=

E

I

=

9V

0.05A

=180Ω，則保護(hù)電阻阻值約為：R₀=R-r=180Ω-40Ω=140Ω，
則保護(hù)電阻應(yīng)選：B．
③由圖丙所示電阻箱可知，電阻箱阻值R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω，
通過(guò)電阻箱的電流I=

U

R+R0

=

9V

750Ω+150Ω

=0.01A=10mA．
④U-I圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，故電動(dòng)勢(shì)為E=9.5V．
圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，所以r=

△U

△I

=

9.5-7.0

0.05

=50Ω
故答案為：（1）2.360，2.630．
（2）①如圖
②B
③750，10
④9.5，50

點(diǎn)評(píng)：1、解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
2、本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的基本方法，注意圖象的意義即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．