题目内容

在“测定金属的电阻率”实验中,某同学进行了如下测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值l.其中一次测量结果如下图1所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为
24.13
24.13
cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如下图2所示,图中读数为
0.512
0.512
mm.

(2)某同学准备测定一只电阻的阻值,采用的方法是:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω.该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小(指会在200
到500刻度线之间的某个位置).为了准确地进行测量,请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤:
①
换挡,
换挡,
由×10Ω倍率改为×100Ω倍率
由×10Ω倍率改为×100Ω倍率
,
②
将两表笔短接,
将两表笔短接,
重新调零
重新调零
,
③
将待测电阻接在两表笔之间,
将待测电阻接在两表笔之间,
待指针稳定后读数
待指针稳定后读数
,
若这时刻度盘上的指针位置如图3所示,那么测量结果是
3000
3000
Ω.
(2)为了更准确地测量这只电阻的阻值,该同学继续用伏安法进行测定.除被测电阻R外,还有如图所示的实验仪器:A.直流电源,电压12V,内阻不计;B.电压表,量程0-3-15V,内阻10kΩ;C.电流表,量程0-0.6-3A,内阻20Ω;D.毫安表,量程5mA,内阻200Ω;E.滑动变阻器,阻值0-50Ω;G.电键一只、导线若干.
在上述仪器中,电压表的量程应选择
15
15
V,电流表应选用(用字母表示)
D
D
,请在方框内画出电路原理图,并用笔画线作为导线,在实物图4中将你选用的仪器连接起来.
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)欧姆表的指针偏转较小时的读数的误差大,读数较大,要换较大的挡,欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零,
(3)电压表或电流表在读数时,尽量让指针偏转到
1
3
~
2
3
,
(4)确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出电路图.根据电路图作出实物连接电路图.
解答:解:(1)①该刻度尺的最小刻度是mm,要估读一位:24.13cm;
②由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为1.2×0.01mm=0.012mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.012mm=0.512mm
(2)①欧姆表的指针偏转较小时的读数的误差大,读数较大,要换较大的挡,故答案应为:换挡,由×10Ω倍率改为×100Ω倍率;   
 ②欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零,故答案为:将两表笔短接,重新调零;
 ③调零结束后,对电阻进行测量,测量的方法是:将待测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数; 
测量结果:30×100=3000Ω
(3)电压表或电流表在读数时,尽量让指针偏转到
1
3
~
2
3
,故电压表的量程应选择15V档;电路中的电流:I=
E
R总
≈
12
3000
=4×10-3
A,故电流表应选择5mA的毫安表D.
(4)该实验中,需要多次测量求平均值,故电流和电压的变化范围要适当大一些,应选择使用分压电路;因待测电阻的阻值较大,故选择电流表内接法.电路图如图.
顺着电流的方向逐个连接实验器材.实物图如图.
电路图                          实物连接

故答案为:(1)24.13,0.512;(2))①换挡,由×10Ω倍率改为×100Ω倍率;   
 ②将两表笔短接,重新调零;
 ③将待测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数; 测量结果:3000Ω;
(3)15V,D;
(4)如上图.
点评:该题考查了在电阻的测量中的几个注意事项,如(1)刻度尺的读数与螺旋测微器的读数需要估读;(2)欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零;滑动变阻器既要采用分压接法.
分压接法中的导线的连接方法等.这都是学习中的关键.
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