Question

欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）              B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）   D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）        F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0～2 000Ω，额定电流0.6A）       H．开关、导线
（1）上述器材中应选用的是______；（填写各器材的字母代号）
（2）实验电路应采用电流表______接法；（填“内”或“外”）
（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如下左图所示，图示中I=______A，U=______V．
（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，按要求在下右图中画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．

（5）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=______mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下右图所示，则该工件的长度L=______mm．

Answer 1

【答案】分析：（1）实验需要电源、开关、导线，根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，
在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系选择电流表采用内接法还是外接法．
（3）根据图示电表确定其分度值，读出电表示数．
（4）电流表能从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，然后作出伏安法测电阻的实验原理图．
（5）螺旋测微器固定刻度与可动可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数．
解答：解：（1）实验需要：A．电池组（3V，内阻1Ω），H．开关、导线，电源电动势为3V，电压表可选：D．电压表（0～3V，内阻3kΩ），电路最大电流约为I===0.6A，电流表应选：C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω），为方便实验操作，滑动变阻器可选：F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A），即需要的实验器材为：A、C、D、F、H．
（2）==40，==600，＞，则电流表应采用外接法．
（3）电流表量程是0～0.6A，由图示电流表可知其分度值是0.02A，示数为0.48A；
电压表量程是0～3V，由图示电压表可知其分度值是0.1V，其示数为2.2V．
（4）通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变，
则滑动变阻器应采用分压接法，电流表采用外接法，伏安法测电阻的实验电路如图所示．
（5）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为3mm，可动刻度所示为20.5×0.01mm=0.205mm，
螺旋测微器示数为3mm+0.205mm=3.205mm；由图示游标卡尺可知，主尺示数为5cm=50mm，
游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，则游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm．
故答案为：（1）A、C、D、F、H；（2）外；（3）0.48；2.2；（4）电路图如图所示；（5）3.205；50.15．
点评：本题考查了实验器材的选取、实验电路设计、电表读数、螺旋测微器与游标卡尺读数等问题；一定要掌握实验器材的选取原则；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．