Question

2．在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具．

（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器．一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125cm，则他所使用的仪器为（填仪器序号）．如图1是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径d=1.020mm．
（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率．
①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是CD
A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零
B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻为40Ω
C．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡
D．每次改变不同倍率的欧姆档后都要重新进行欧姆调零
②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式ρ=$\frac{RS}{L}$求得电阻丝的电阻率ρ．可供选择的器材如下：
A．量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表
B．量程3A，内阻0.1Ω的电流表
C．量程3V，内阻6kΩ的电压表
D．量程15V，内阻30kΩ的电压表
E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F．阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器
G．6V蓄电池
H．电键一个、导线若干
实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75W，电流表应选用A；电压表应选用C；滑动变阻器应选用F．（请填写备选器材前的字母）根据选择的器材设计实验电路测出金阻丝的电阻，要求电压变化范围尽可能大，在图2的方框中画出电路图：

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
（2）每选定一次欧姆档位后电路发生改变要重新进行欧姆调零，测量电阻要把电阻与其它元件独立；测完要把选择开关正确放置．
根据电路发热功率与电阻可求出最大电流估计值，从而可以选择电流表，根据电源电动势、待测电阻阻值与所选电流表选择滑动变阻器；
根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出电路图．

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：1mm+2.0×0.01mm=1.020mm；
（2）①A、测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行机械校零．故A错误，
B、若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，由于欧姆表刻度线不均匀，左疏右密，待测电阻小于40Ω，故B错误．
C、表针偏转过大，说明电阻档选择过大，应换小档位进行测量，故C正确；
D、运用欧姆表测量电阻时，不是每次测量都要重新调零，而是在换挡后要重新调零．故D正确．故选：CD；
②该段电阻丝的阻值约为3Ω，发热功率不超过0.75W，通过电阻丝的最大电流约为：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{0.75}{3}}$=0.5A，电流表应选择A；
电阻丝两端最大电压约为：U=IR=0.5×3=1.5V，电压表应选择C；为方便实验操作滑动变阻器应选择F；
实验要求电压变化范围尽可能大，滑动变阻器要采用分压接法，待测电阻阻值约为3Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，
电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

故答案为：（1）1.020；（2）①CD；②A；C；F；电路图如图所示．

点评 本题考查了螺旋测微器读数、欧姆表的使用注意事项、实验器材选择、设计实验电路图，是实验的常考问题，一定要掌握，平时要注意基础知识的学习与掌握；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是作出电路图的关键．