题目内容

2．某班级开展了一次10分钟实验竞赛，试题命题形式为各小组自已出题，然后交到老师那进行审核，并汇总在一起，在某自习课进行随机抽取试题比赛，某小组在本次实验竞赛中，抽到的试题为：

（1）若用主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量某一器件的长度时，显示如图1-甲所示，则该游标卡尺的读数为103.10mm．
（2）现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线问刻度模糊，若用该欧姆挡的×100Ω挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图1-乙所示，则该待测电阻R=500Ω．
（3）为了精确测量一电动势约为5V，内阻约为2.5Ω的直流电源的电动势E和内电阻r，现在除提供导线若干、开关一个和待测电源外，还提供有如下仪器：
A．电流表A（量程为200mA，内阻约为10Ω）
B．电流表G1（量程为50mA，内阻约为20Ω）
C．电流表G2（量程为20mA，内阻为50Ω）
D．定值电阻10Ω
E．定值电阻50Ω
F．定值电阻150Ω
H．滑动变阻器50Ω
J．滑动变阻器500Ω
选择合适的仪器，设计的实验电路如图2-甲所示，电流表A的读数为IA，电流表G的读数为Ig，移动滑动变阻器，测量多组IA和Ig的数据，并以IA为纵轴坐标，以Ig为横坐标描点作图，若得到的图象如图2-乙所示，对应的关系方程为IA=k Ig+b，且测量电路中对应的仪器参数如图所示，则b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$（用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示）；

若b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：D（填D、E或F），滑动变阻器应该选择：H（填H或J）；在该实验电路中，是否会因为仪表有内阻而产生系统实验误差：不会（填“会”或“不会”）．

分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数．
（2）欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律，应用闭合电路欧姆定律求出电阻阻值．
（3）根据图示电路图，应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式分析答题．

解答 解：（1）由图示游标卡尺可知，其示数为103mm+2×0.05mm=103.10mm；
（2）欧姆表调零时，Ig=$\frac{E}{{R}_{内}}$，由图示欧姆表可知，中央刻度值为：15×100Ω=1500Ω，指针在中央刻度线时：$\frac{1}{2}$Ig=$\frac{E}{{R}_{内}+1500Ω}$，
欧姆表指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，则电流：I=$\frac{3}{4}$Ig=$\frac{E}{{R}_{内}+{R}_{X}}$，
解得：RX=500Ω．
（3）由图甲所示电路图，根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势：E=Ig（Rg+R1）+（Ig+IA）（R2+r），
则：IA=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$-$\frac{{R}_{g}+{R}_{1}+{R}_{2}+r}{{R}_{2}+r}$Ig，图象对应的关系方程为IA=k Ig+b，则：b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$，
由题意可知，电源电动势约为5V，内阻约为2.5Ω，b的数值为0.4，则电路中定值电阻R2应选择：D，滑动变阻器应该选择：H；
由图示图象与图象的函数表达式可知，在该实验电路中，不会会因为仪表有内阻而产生系统实验误差．
故答案为：（1）103.10；（2）500；（3）$\frac{E}{{R}_{2}+r}$；D；H；不会；

点评 本题考查了游标卡尺读数、求电阻阻值、测电源电动势与内阻实验，要掌握常用器材的使用及读数方法；知道欧姆表的工作原理可以求出电阻；根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式即可正确解题．

练习册系列答案
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