Question

（1）在利用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的45×50cm²浅 盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸，下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C：
A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL 油酸酒精溶液时的滴数N
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从靠近水面处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n
C．

将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm²，请你用已给的和测得的物理量表示出单个油酸分子的直径d=

0.05%n

NS

（单位：cm）
（2）从下列给出的器材中选出适当的实验器材，设计一个测量阻值约为15kΩ电阻R_x的电路，要求方法简捷，R_x两端的电压从零开始变化，尽可能提高测量的精度．
A．电流表A₁（量程1mA，内阻r₁约为50Ω）
B．电流表A₂（量程500μA，内阻r₂约为500Ω）
C．电压表V₁（量程10V，内阻r₃=15KΩ）
D．电压表V₂（量程3V，内阻r₄=10KΩ）
E．滑动变阻器R₁（阻值0～50Ω，额定电流为1A）
F．滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流为0.1A）
G．电池（E=3V，内阻很小，但不能忽略）
H．电键，导线若干
测量时所用器材为

BDEGH

（选填代号）
在虚线框内根据所用器材画出测量电路原理图；若选测量数据的一组来计算R_x，则表达式为R_x=

U2

I2- U2 r4

，式中各符号的意义是：

U₂：电压表的读数；I₂：电流表的
读数；r₄电压表V₂的内阻

．

Answer 1

分析：（1）油膜法测分子直径需要测出油膜的面积，求出油膜的体积，然后求出油膜的厚度，即油分子的直径．
（2）题意可知，电源电压为3V，而待测电阻约为15kΩ，则可知电路中电流的最大值，本着安全准确的原则可以选电压表及电流表；
根据电阻阻值与电流表、电压表内阻的大小关系可以选出合理的接法，则可画出电路图；
由接法可知R_X两端的电压及电流，由欧姆定律可求得电阻值．

解答：解：（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；
D、每一滴油溶液的体积

1

N

ml，滴入水面的油溶液的体积

n

N

ml，滴入水中的油的体积V=

0.05%n

N

ml，
油膜的厚度，即油分子的直径d=

V

S

=

0.05%n

NS

cm．
（2）因电源电压为3V，故电压表只能选取V₂，而由欧姆定律可知，电路中的电流约为I=

3V

15000Ω

=200mA，故电流表应选A₂；实验中要求的电压从零开始变化．滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻R₂即可，故选择的器材为：B  D  E  G H．
电路应采用分压接法，且电流表采用外接法，答案如图所示：

由题意可知，电压值为U₂，而电流为A₂中电流减去电压分流电流，则由欧姆定律可知：R_x=

U2

Rx

=

U2

I2- U2 r4

，U₂表示电压表V₂的示数，I₂表示电流A₂的示数．r₄示电压表V₂的内阻；
故答案为：（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上；  

0.05%n

NS

；
（2）B  D  E  G H．

U2

I2- U2 r4

．U₂：电压表的读数；I₂：电流表的读数； r₄电压表V₂的内阻．．

点评：电学实验的考查重点在于考查：仪表的选择，接法的选择及数据分析和误差分析．