Question

欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5Ω左右的金屬導(dǎo)線(xiàn)的電阻，要求測(cè)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(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0～2 000Ω，額定電流0.6A）       H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)
（1）上述器材中應(yīng)選用的是

A、C、D、F、H

；（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）
（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表

外

接法；（填“內(nèi)”或“外”）
（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如下左圖所示，圖示中I=

0.48

A，U=

2.2

V．
（4）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，按要求在下右圖中畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的電阻R_x的原理電路圖．

（5）某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如圖所示，則該金屬絲的直徑d=

3.205

mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如下右圖所示，則該工件的長(zhǎng)度L=

50.15

mm．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)需要電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，
在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系選擇電流表采用內(nèi)接法還是外接法．
（3）根據(jù)圖示電表確定其分度值，讀出電表示數(shù)．
（4）電流表能從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，然后作出伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖．
（5）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器示數(shù)；
游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)需要：A．電池組（3V，內(nèi)阻1Ω），H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電壓表可選：D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻3kΩ），電路最大電流約為I=

E

R

=

3V

5Ω

=0.6A，電流表應(yīng)選：C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω），為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器可選：F．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A），即需要的實(shí)驗(yàn)器材為：A、C、D、F、H．
（2）

R

RA

=

5Ω

0.125Ω

=40，

RV

R

=

3000Ω

5Ω

=600，

RV

R

＞

R

RA

，則電流表應(yīng)采用外接法．
（3）電流表量程是0～0.6A，由圖示電流表可知其分度值是0.02A，示數(shù)為0.48A；
電壓表量程是0～3V，由圖示電壓表可知其分度值是0.1V，其示數(shù)為2.2V．
（4）通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，
則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表采用外接法，伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示．
（5）由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度示數(shù)為3mm，可動(dòng)刻度所示為20.5×0.01mm=0.205mm，
螺旋測(cè)微器示數(shù)為3mm+0.205mm=3.205mm；由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為5cm=50mm，
游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，則游標(biāo)卡尺示數(shù)為50mm+0.15mm=50.15mm．
故答案為：（1）A、C、D、F、H；（2）外；（3）0.48；2.2；（4）電路圖如圖所示；（5）3.205；50.15．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、電表讀數(shù)、螺旋測(cè)微器與游標(biāo)卡尺讀數(shù)等問(wèn)題；一定要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與電表刻度線(xiàn)垂直．