Question

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，用它测量一小球的直径，如图1所示，其读数是

 

mm；用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示，其读数是

 

mm．
（2）用以下器材测量电压表V₁的内阻R₁（量程为1.5V，内阻1400～1600Ω）；
电源E，电动势约为3V，内阻可忽略；
电压表V₂，量程为3V；
电阻R₀，阻值R₀=1200Ω；
滑动变阻器R，最大阻值约为20Ω；
单刀单掷开关K，导线若干．
①请在答题纸的方框中画出实验电路原理图（原理图中的元件必须要用题中相应的字母标注）；
②根据电路图，在实物图上连线；
③若电压表V₁的读数用U₁表示，电压表V₂的读数用U₂表示?则由已知量和测得量表示R₁的表达式为

 

．

Answer 1

分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数．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一位．
（2）由于本实验需测定电压表的内阻，没有电流表，可以采用电压表V₁和定值电阻R₀串联，用电压表V₂测量串联总电压，即可得到电阻R₀的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，即可测得电压表V₁的内阻R₁．滑动变阻器R的最大阻值远小于R₁，故必须采用分压接法．

解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×0mm=0.00mm，所以最终读数为11.00mm．
螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm，所以最终读数为0.680mm．
（2）①本实验需测定电压表的内阻，没有电流表，可以采用电压表V₁和定值电阻R₀串联，用电压表V₂测量串联总电压，即可得到电阻R₀的电压，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，即可测得电压表V₁的内阻R₁．滑动变阻器R的最大阻值远小于R₁，故必须采用分压接法．故电路图如图所示．
②对照电路图，按顺序连接实物图．
③由

U2-U1

U1

=

R0

R1

则得R₁=

U1R0

U2-U1

故答案为：
（1）11.00，0.680
（2）①画出实验电路原理图如图所示．②如图所示．③

U1R0

U2-U1

点评：解决第1题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法．第2题中电压表V₁和定值电阻R₀串联，既可测量电压，也起到了电流表的作用，是一种等效替代的设计思想．