Question

18．某实验小组要测量某圆柱形金属元件的电阻率．

（1）小组成员先用游标卡尺测量元件的直径，如图1所示，则示数为1.14cm；
（2）再用多用电表粗测其电阻值，选用挡位为“×1Ω”如图2所示，则被测元件的电阻为24Ω；
（3）为精确测量该元件的电阻，实验室提供如下器材：
A．直流毫安表A₁（量程0～50mA，内阻约50Ω）
B．直流毫安表A₂（量程0～150mA，内阻约为20Ω）
C．直流电压表V₁（量程0～3V，内阻约5kΩ）
D．直流电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）
E．直流电源（输出电压4V，内阻不计）
F．滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω）
G．开关一个、导线若干
根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选B，直流电压表应选C；（填器材前面的序号）
（4）要使实验测量的电压和电流的变化范围尽可能大一些，请图3中设计实验电路，并完善好图4实物连接．

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，不需估读；
（2）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；
（3、4）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法，画出电路图，从而连接实物图．

解答 解：（1）游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺第4刻度与上面对齐，所以读数为：0.1×4=0.4mm．总读数为11mm+0.4mm=11.4mm=1.14cm；
（2）选择开关指向欧姆挡“×1”，由图示表盘可知，圆柱体的电阻为：24×1=24Ω；
（3）电源电动势为4V，电压表选择C，电路最大电流约为：
I=$\frac{E}{R}=\frac{4}{24}=0.17A=170mA$，电流表应选B，
（4）要使实验测量的电压和电流的变化范围尽可能大一些，则用分压式电路，因待测电阻约为24Ω，根据待测电阻阻值的平方与电压表及电流表的电阻乘积相比较，可知待测电阻阻值偏小，故用电流表外接法，电路图如图所示，根据电路图连接实物图，如图所示．
故答案为：（1）1.14；（2）24；（3）B，C；（4）如图所示．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、游标卡尺读数，要掌握常用器材的使用及读数方法，读数时视线要与刻度线垂直；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．