Question

10．利用所学物理知识解答下列问题：
（1）有一新型材料制成薄膜电阻R₀，既能承受大电流的冲击，小电流流入又能产生明显变色反应，阻值稳定但不详，用欧姆表粗测其阻值结果如图1所示（选档旋钮置于：×1K档位上）．欧姆表测得的电阻值约为40kΩ；用螺旋测微器测量厚度，其厚度结果如图2所示，由此可知其厚度为0.935mm．

（2）现有下列器材，试设计适当的电路，选择合适的器材，较精确地测定（1）中薄膜电阻R₀的阻值（滑动变阻器的调节要方便）．
1．电流表A₁，量程0～400μA，内阻约150Ω电流表A₂，量程0～10mA，内阻约45Ω
2．电压表V₁，量程0～3V，内阻约6KΩ电压表V₂，量程0～15V，内阻约30KΩ
3．干电池两节E₁，每节电动势为1.5V直流稳压电源E₂，输出电压6V，额定电流3A直流稳压电源E₃，输出电压24V，额定电流0.5A
4．滑动变阻器R₁，0～50Ω，1A滑动变阻器R₂，0～4KΩ，0.1A
5．电键S一只，导线若干
①电流表应该选择A₁，电压表应该选择V₂，电源应该选择E₃，滑动变阻器最好选择R₁（填字母代号）；
②在如图3方框中画出电路原理图．

Answer 1

分析 （1）殴姆表的读数由指针示数与倍率的乘积构成，螺旋测微器要掌握正确的读数方法；
（2）而电表的选择在注意安全的同时要考虑精确度，由电阻功阻值可得电阻的两端电压大概值．从而确定电压表与选择电源，最后滑动变阻器的调节要方便定出滑动变阻器的连接方式．

解答 解：（1）因欧姆表选用×1k档，由图示表盘可知，电阻值约为：40×1k=40kΩ；
螺旋测微器固定部分读数为0.5mm，转动读数为43.5；故最终读数为：0.5+43.5×0.01=0.935mm；
（2）①待测电阻阻值较大，并且该电阻要求要流入大电流；故电源应近量大一点；故电源应选择24V的E₃；为了准确测量，则电压表应选择15V的V₂；电路中最大电流I_m=$\frac{U}{R}$=$\frac{15}{40000}$=0.000375A=375μA；故电流表应选择A₁；本实验要求滑动变阻器调节要方便；由于待测电阻的阻值为40KΩ，不论哪种滑动变阻器是限流式均起不到明显作用，只有将50Ω进行分压式，才能有明显的作用；故选R₁；
②由以上分析可知，本电路应采用分压接法；因待测电阻较大，故应采用内接法；原理图如图所示；

故答案为：（I）40k；0.935；（2）①A₁；V₂；E₃；R₁；②电路图如图所示．

点评 本题突破口是从电阻值角度入手，结合题意明确电路中应选择电源；为选择电流表与电压表提供依据．同时对于滑动变阻器的分压与限流接法考查．要注意掌握分压和内外接法的判断．