题目内容
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,其电阻值大约为300Ω.步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为 mm;

(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为 mm;
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R0(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);开关S;导线若干.
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,
①在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的电压表是 .
②请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
③请将实物图(图3)连线成为实验电路.
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R0(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);开关S;导线若干.
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,
①在可供选择的器材中,应该选用的电流表是
②请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
③请将实物图(图3)连线成为实验电路.
分析:(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;
(2)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;
(3)①根据电源电动势选择电压表,根据实验要求选择电流表;
②根据实验器材确定滑动变阻器的接法,根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出电路图;
③根据电路图连接实物电路图.
(2)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;
(3)①根据电源电动势选择电压表,根据实验要求选择电流表;
②根据实验器材确定滑动变阻器的接法,根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出电路图;
③根据电路图连接实物电路图.
解答:解:(1)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,游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm.
(2)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为4.5mm,可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为4.5mm+0.200mm=4.700mm;
(3)①实验要测多组实验数据,电流变化范围应该大些,因此电流表选择A2;电源电动势为4V,不到15V的三分之一,如果用电压表V2,误差太大,则电压表应选V1;
②滑动变阻器最大阻值为15Ω,待测电阻阻值约为300Ω,待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,
=
=10,
=
≈33,
>
,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;

③根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.

故答案为:(1)50.15;(2)4.700;(3)①A2;V1;②电路图如图所示;③实物电路图如图所示.
(2)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为4.5mm,可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为4.5mm+0.200mm=4.700mm;
(3)①实验要测多组实验数据,电流变化范围应该大些,因此电流表选择A2;电源电动势为4V,不到15V的三分之一,如果用电压表V2,误差太大,则电压表应选V1;
②滑动变阻器最大阻值为15Ω,待测电阻阻值约为300Ω,待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,
| R |
| RA |
| 300Ω |
| 30Ω |
| RV |
| R |
| 10000Ω |
| 300Ω |
| RV |
| R |
| R |
| RA |
③根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.
故答案为:(1)50.15;(2)4.700;(3)①A2;V1;②电路图如图所示;③实物电路图如图所示.
点评:游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;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;游标卡尺不需要估读,螺旋测微器需要估读.
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