题目内容

(1)①在用游标为10分度的游标卡尺测某金属棒的直径时,示数如图1所示,读数为
2.98
2.98
cm.
②在测定金属丝的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为
1.780
1.780
mm.
(2)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮,把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上
cabe
cabe

a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
(3)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
①仪器连线如图2所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为
(填“红”或“黑”)色;
②若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为
14
14
Ω,电流表的读数为
53.0
53.0
mA,电阻箱的读数为
4.6.
4.6.
Ω:
③由于多用电表表头的电流刻度是均匀的,电流强度与格数成正比,利用此关系,将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为
102
102
mA;(保留3位有效数字)
④计算得到多用电表内电池的电动势为
1.54
1.54
V.(保留3位有效数字)
分析:游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
欧姆表是测量电阻的仪表,把被测电阻串联在红黑表笔之间,欧姆表电流是从黑表笔流出红表笔流入,
(1)用欧姆表测电阻,每次换挡后和测量前都要重新调零(指欧姆调零).
(2)测电阻时待测电阻不仅要和电源断开,而且要和别的元件断开.
(3)测量时注意手不要碰表笔的金属部分,否则将人体的电阻并联进去,影响测量结果.
(4)合理选择量程,使指针尽可能在中间刻度附近.
当用多用电表测电阻时,电源在表内,要使电流从图中电流表正极流进,从负极流出,因此表笔a连接电源的正极,所以表笔a为黑色的.多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积;电流表的读数要注意量程.
解答:解:(1)游标卡尺主尺读数为29mm,游标读数为0.1×8mm=0.8mm,所以最终读数为:29.8mm=2.98cm.
   螺旋测微器固定刻度读数为1.5mm,可动刻度的读数为0.01×28.0=0.280mm,所以最终读数为1.780mm.
故本题答案为:2.98,1.780.
(2)测量几十kΩ的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测,使用前应先进行调零,然后依据欧姆表的示数,在更换档位,重新调零,在进行测量;使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档,拔出表笔.
(3):①多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔.
②多用电表用×1倍率测量,读数为:14.0Ω
电流表的量程是60m A,所以不能在表盘上直接读数,需要改装为10,20,30,40,50,60的表盘,然后读数为:53.0 m A
电阻箱的读数为:0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω
③④多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律,多用电表内部的电路等效的直流电源(一般为电池)、电阻、表头与待测电阻串联,当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流Ig=
E
R+r+rg
,将Rg取为r+rg+R为多用电表的内阻,当待测电阻等于Rg时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以Rg又称为中值电阻.当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω.在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω,干路电流是53.0 m A,则电源电动势是E=I(R+R)=0.053×(15+14)=1.537V.
则满偏电流Ig=
E
Rg
=
1.54
15
=102m A.
故答案为:(1)①2.98;    ②1.780; 
 (2)c  a  b e;
(3)①黑;   ②14;     53.0;     4.6;  ③102;  ④1.54.
点评:(1)解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
 (2)①实际应用中要防止超量程,不得测额定电流极小的电器的电阻(如灵敏电流表的内阻).
 ②测量完毕后,应拔出表笔,选择开关置于 OFF挡位置,或交流电压最高挡;长期不用时,应取出电池,以防电池漏电.
 ③欧姆表功能:测量电阻、测二极管正负极.
 ④用法:最好指针打到中间将误差减小.
(3)由闭合电路的殴姆定律可得,电流与待测电阻不成比例,所以导致表盘的刻度不均匀.同时当表头半偏时,所测电阻等于中值电阻.
练习册系列答案
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Ⅰ.(1)在用游标为10分度的游标卡尺测某金属棒的直径时,示数如图1所示,读数为
2.98
2.98
cm.
(2)在测定金属丝的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,读数为
1.780
1.780
mm.

Ⅱ.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图3所示,已知交变电流的频率f=50Hz.从0点开始,每5个点取一个计数点,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点.测得:x1=1.85cm,x2=3.04cm,x3=4.25cm,x4=5.48cm,x5=6.68cm,x6=7.90cm.
(1)在计时器打出计数点4时,小车的速度v4=
60.8
60.8
cm/s(结果保留3位有效数字).
(2)加速度a=
1.21
1.21
m/s2.(结果保留3位有效数字).
Ⅲ.现要描绘标有“4.0V,0.4A”小灯泡L的伏安特性曲线,实验室中有以下一些器材可供选择:
电源:E1(电动势为2.0V,内阻为0.2Ω);E2(电动势为4.5V,内阻为0.02Ω)
电压表:V1(量程5V,内阻为5kΩ);V2(量程15V,内阻为15kΩ)
电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
滑动变阻器:R1(可调范围 0~10Ω,允许通过最大电流5A);R2(可调范围 0~5kΩ,允许通过最大电流0.1A)
导线,开关若干.
(1)为了调节方便,准确描绘伏安特性曲线,实验中应该选用电源
E
 
2
E
 
2
,电压表
V
 
1
V
 
1
,电流表
A
 
2
A
 
2
,滑动变阻器
R
 
1
R
 
1
(填器材的符号).
(2)在满足(1)的情况下,画出实验中所需的电路原理图(标明所选仪器的符号).
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.
步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图(甲),由图可知其长度为
102.35
102.35
mm;用螺旋测微器测量其直径如图(乙),由图可知其直径为
4.700
4.700
mm.
(2)用多用电表粗测其电阻.用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量,其表盘及指针所指位置如右图所示,则此圆柱体的电阻约为
220
220
Ω.

(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱体电阻R
B.电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ)
E.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~50Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.开关S,导线若干
为使实验误差较小,并要求测得多组数据进行分析,则应选择的器材为(用器材前对应的序号表示即可)电流表和滑动变阻器分别是
CF
CF

下列给出的测量电路中,最合适的电路是
B
B

(4)在下图方框中把缺少的导线补全,连接成实验电路.

(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
3.7×10-2
3.7×10-2
Ω?m.(保留2位有效数字)

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