题目内容

9．某同学在做测定金属电阻率的实验中，待测金属的阻值约为5Ω．
①某同学先通过游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度如图1所示，则游标卡尺所示金属圆片直径的测量值为3.170cm，螺旋测微器所示金属圆片厚度的测量值2.545mm．

②实验室准备用测量该电阻值的实验器材除开关若干及导线外，还有：
电压表V1（量程0～3V，内电阻约15kΩ）；
电压表V2（量程0～15V，内电阻约75kΩ）；
电流表A1（量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；
电流表A2（量程0～600mA，内电阻约3Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω，额定电流为0.6A）；
直流电、电池组E（电动势为3V、内电阻约为0.3Ω）；
正常实验中为减少测量误差，且电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流-电压的关系图线，则电压表应选用V1（填实验器材的代号），电流表应选用A2（填实验器材的代号），实验电路图选用图2中的C图．

③这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图3所示，由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属的电阻为5.2Ω．（结果精确到小数点后一位）

④该同学用欧姆表粗测另一电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图4所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是D
A．换为×1档，重新测量
B．换为×100档，重新测量
C．换为×1档，先欧姆调零再测量
D．换为×100档，先欧姆调零再测量．

分析 ①解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
②题的关键是根据电动势大小和估算电流大小来选择电表的量程；明确若要求电表读数从零调，则滑动变阻器应用分压式接法；若满足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，则电流表应用外接法，否则应用内接法；
③的关键是电表的读数要求，注意估读方法有“$\frac{1}{10}$”、“$\frac{1}{5}$”、“$\frac{1}{2}$”三种方式；
④根据指针偏转可知档位选择是否合适，从而得出应进行的步骤．

解答 解：①由图看出20分度的游标卡尺知，0刻线前漏出了31mm，且第14条刻线对齐，故读数为：D=31mm+14×0.05mm=31.70mm=3.170cm，
螺旋测微器固定刻度露出了2.5mm，则读数为：d=2.5mm+4.5×0.01mm=2.545mm
②因电动势E为3V，所以为了测量准确宜用电压表电V1；
若3V电压全部加在待测电阻上，其电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，所以电流表应选A2；
又题中要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，故宜选用分压式电路；
由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，所以电流表应用外接法接法，所以电路图应选C．
③电流表读数为I=0.46A，电压表读数为U=2.40V，所以待测电阻R=$\frac{U}{I}$=5.2Ω；
④由图可知，指针的偏角过小，则说明档位选择过小；应选择大档位，再重新进行欧姆调零，进行测量；
故选：D；
故答案为：①3.170，2.545；
②V1，A2，C；
③5.2；
④D．

点评 遇到电学实验题要注意以下几点：1．通过估算选取电表的量程；2．伏安法时注意电流表内外接法的选择方法；3．注意滑动变阻器采用分压式接法时的条件；并掌握欧姆表刻度的读数，及欧姆挡的选择．

练习册系列答案
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