Question

（1）有一種20分度的游標(biāo)卡尺，它的20個(gè)分度的長(zhǎng)度為39mm，它的每一分度長(zhǎng)為1.95mm，它的精度仍為0.05mm，而且分度長(zhǎng)度變大后讀數(shù)會(huì)更方便．某次測(cè)量過程中游標(biāo)的位置如圖1所示（圖中主尺上標(biāo)稱的數(shù)字單位為cm），則測(cè)量值為

 

．

（2）現(xiàn)有一塊小量程的電流表G，滿偏電流為100μA，內(nèi)阻大約為1000Ω，使用如圖2電路精確測(cè)量其內(nèi)電阻，再把它改裝成為一塊量程為5V的電壓表，并與一塊標(biāo)準(zhǔn)的5V電壓表進(jìn)行校對(duì)．
可供選擇的器材有：
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值20Ω；滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100kΩ
電阻箱R'，最大阻值9999Ω定值電阻R₀，阻值1kΩ；
電池E₁，電動(dòng)勢(shì)1.5V；電池E₂，電動(dòng)勢(shì)6.0V；
電池E₃，電動(dòng)勢(shì)9.0V；（所有電池內(nèi)阻均不計(jì)）
①測(cè)量中滑動(dòng)變阻器R選用

 

；電源選用

 

．（填題中所給器材的符號(hào)）
②如果測(cè)量中電阻箱R′的讀數(shù)為995Ω，則待測(cè)電流表的內(nèi)阻為R_g=

 

Ω，且測(cè)量值

 

真實(shí)值．（填“大于”、“等于”或“小于”）
③校準(zhǔn)電壓表使用下面的實(shí)驗(yàn)器材，在圖3中把實(shí)物連上導(dǎo)線．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確盡管20個(gè)分度的總長(zhǎng)度為39mm，只要精度相同，讀法也應(yīng)相同；
題（2）的關(guān)鍵是明確“半偏法”測(cè)量電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理：在保持干路電流不變的情況下，閉合

s

2

，只要電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，說明通過電流表的電流與通過電阻箱的電流相等，從而讀出電阻箱的阻值即為電流表的內(nèi)阻；為保持干路電流不變，應(yīng)使變阻器的電阻越大越好，電壓電動(dòng)勢(shì)也是越大越好．

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為L(zhǎng)=7mm+14×0.05mm=7.70 mm
（2）①由圖2可知，此實(shí)驗(yàn)是“半偏法”測(cè)量電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，電路中的電流應(yīng)保持不變，滑動(dòng)變阻器的全電阻越大越好，所以變阻器應(yīng)選

R

2

；
根據(jù)I=

E

R   總

可知，要使電流不變，則電動(dòng)勢(shì)E越大

R

總

就越大，所以電源應(yīng)選

E

3

．
  ②由歐姆定律可知，

R

g

=

R

′

=995Ω；由于實(shí)際情況下，當(dāng)閉合

s

2

后，總電阻會(huì)變小，所以干路電流應(yīng)變大，通過電阻箱的電流應(yīng)大于通過電流表的電流，由歐姆定律可知，電阻箱的電阻應(yīng)小于電流表的電阻，所以電流表的測(cè)量值小于真實(shí)值．
③將電流表改裝為電壓表，應(yīng)串聯(lián)的電阻為R=

U

I   g

-R

g

=

5

100 ×10 -6

-995=49005Ω，
由于較準(zhǔn)時(shí)要求電壓從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器

R

1

，實(shí)物連線，如圖：

故答案為：（1）7.70mm
         （2）①

R

2

，

E

3

              ②995，小于
              ③如圖

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)掌握“半偏法”測(cè)量電流表內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)根據(jù)歐姆定律分析誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的措施．