Question

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一方鋼的厚度，如圖A所示，鋼板的厚度為

 

 mm；用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)方鋼的邊長(zhǎng)，如圖B所示，鋼板的長(zhǎng)度為

 

 cm．
（2）某電阻元件的阻值R隨溫度t變化的圖象如圖甲所示．一個(gè)同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：將一電動(dòng)勢(shì)E=1.5V（內(nèi)阻不計(jì)）的電源、量程5mA內(nèi)阻為100Ω的電流表、電阻箱R′以及用該電阻元件R，串聯(lián)成如圖乙所示的電路．如果把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”．
①電流刻度較小處對(duì)應(yīng)的溫度刻度

 

；（選填“較高”或“較低”）
②若電阻箱阻值R′=250Ω，圖丙中3mA刻度處對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為

 

℃．
（3）某同學(xué)為了測(cè)量電流表A₁的內(nèi)阻精確值，有如下器材：
電流表A₁（量程300mA，內(nèi)阻約為5Ω）；電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）；電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ）；
滑動(dòng)變阻器R₁（0～5Ω，額定電流為1A）；滑動(dòng)變阻器R₂（0～50Ω，額定電流為0.01A）；電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較�。�；
定值電阻R₀ （5Ω）；單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
①要求待測(cè)電流表A₁的示數(shù)從零開始變化，且多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡可能的減少誤差，以上給定的器材中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

 

．在答題卡的方框內(nèi)畫出測(cè)量用的電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號(hào)．
②若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算電流表A₁的內(nèi)阻r₁，則r₁的表達(dá)式為r₁=

 

；上式中各符號(hào)的物理意義是

 

．

Answer 1

分析：（1）螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)注意半毫米刻度線是否露出，需要估讀；游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)注意三種分度區(qū)別，不需要估讀．（3）題關(guān)鍵是根據(jù)估算和電表讀數(shù)要求排除使用電壓表，然后根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律得出圖中所示的測(cè)量電路．

解答：解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=8mm+3.0×0.01mm=8.030mm，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為L(zhǎng)=104mm+16×0.05mm=104.80mm
（2）①由R-t圖象可知，電阻R隨溫度升高而逐漸增大，再由閉合電路歐姆定律I=

E

R +R ′   +R   A

可得，R大時(shí)電流小，即對(duì)應(yīng)溫度較高．
     ②根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=

E

R +R   A +R ′

代入數(shù)據(jù)得R=150Ω，根據(jù)R-t圖象可讀出t=50°C
（3）①因要求待測(cè)電流表A₁的示數(shù)從零開始變化，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的

R

1

，由于待測(cè)電流表

A

1

的滿偏電壓

U

1

=

I   1 r

1

=1.5V，不足電壓表量程的

1

3

，所以不能使用電壓表，只能利用兩個(gè)電流表完成測(cè)量．由于

A

2

的量程

A

1

的2倍，而

A

1

的內(nèi)阻又與定值電阻

R

0

相同，可考慮將

A

1

與

R

0

并聯(lián)再

A

2

串聯(lián)，電路圖如圖所示

     ②根據(jù)歐姆定律有

I

2

=

I

1

+

I   1 r   1

R   0

，解得

r

1

=

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

，

I

1

、

I

2

分別為

A

1

、

A

2

的示數(shù)，

R

0

是定值電阻的大小．
故答案為（1）8.030，10.480
        （2）①較高，②47
        （3）①

R

1

，如圖，②

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

，③

I

1

、

I

2

分別為

A

1

、

A

2

的示數(shù)，

R

0

是定值電阻的大小

點(diǎn)評(píng)：要掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法；掌握通過(guò)估算選擇電學(xué)儀器和設(shè)計(jì)電路的思路和方法．