Question

9．某同學(xué)在做測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬的阻值約為5Ω．
①某同學(xué)先通過游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一薄的金屬圓片的直徑和厚度如圖1所示，則游標(biāo)卡尺所示金屬圓片直徑的測(cè)量值為3.170cm，螺旋測(cè)微器所示金屬圓片厚度的測(cè)量值2.545mm．

②實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用測(cè)量該電阻值的實(shí)驗(yàn)器材除開關(guān)若干及導(dǎo)線外，還有：
電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)電阻約15kΩ）；
電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)電阻約75kΩ）；
電流表A₁（量程0～3A，內(nèi)電阻約0.2Ω）；
電流表A₂（量程0～600mA，內(nèi)電阻約3Ω）；
滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100Ω，額定電流為0.6A）；
直流電、電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)電阻約為0.3Ω）；
正常實(shí)驗(yàn)中為減少測(cè)量誤差，且電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)幾組電流、電壓值，以便畫出電流-電壓的關(guān)系圖線，則電壓表應(yīng)選用V₁（填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào)），電流表應(yīng)選用A₂（填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào)），實(shí)驗(yàn)電路圖選用圖2中的C圖．

③這位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖3所示，由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計(jì)算出待測(cè)金屬的電阻為5.2Ω．（結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

④該同學(xué)用歐姆表粗測(cè)另一電阻，他先選擇歐姆×10檔，測(cè)量結(jié)果如圖4所示，為了使讀數(shù)更精確些，還需進(jìn)行的步驟是D
A．換為×1檔，重新測(cè)量
B．換為×100檔，重新測(cè)量
C．換為×1檔，先歐姆調(diào)零再測(cè)量
D．換為×100檔，先歐姆調(diào)零再測(cè)量．

Answer 1

分析 ①解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
②題的關(guān)鍵是根據(jù)電動(dòng)勢(shì)大小和估算電流大小來選擇電表的量程；明確若要求電表讀數(shù)從零調(diào)，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；若滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，則電流表應(yīng)用外接法，否則應(yīng)用內(nèi)接法；
③的關(guān)鍵是電表的讀數(shù)要求，注意估讀方法有“$\frac{1}{10}$”、“$\frac{1}{5}$”、“$\frac{1}{2}$”三種方式；
④根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)可知檔位選擇是否合適，從而得出應(yīng)進(jìn)行的步驟．

解答 解：①由圖看出20分度的游標(biāo)卡尺知，0刻線前漏出了31mm，且第14條刻線對(duì)齊，故讀數(shù)為：D=31mm+14×0.05mm=31.70mm=3.170cm，
螺旋測(cè)微器固定刻度露出了2.5mm，則讀數(shù)為：d=2.5mm+4.5×0.01mm=2.545mm
②因電動(dòng)勢(shì)E為3V，所以為了測(cè)量準(zhǔn)確宜用電壓表電V₁；
若3V電壓全部加在待測(cè)電阻上，其電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，所以電流表應(yīng)選A₂；
又題中要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)幾組電流、電壓值，故宜選用分壓式電路；
由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，所以電流表應(yīng)用外接法接法，所以電路圖應(yīng)選C．
③電流表讀數(shù)為I=0.46A，電壓表讀數(shù)為U=2.40V，所以待測(cè)電阻R=$\frac{U}{I}$=5.2Ω；
④由圖可知，指針的偏角過小，則說明檔位選擇過小；應(yīng)選擇大檔位，再重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，進(jìn)行測(cè)量；
故選：D；
故答案為：①3.170，2.545；
②V₁，A₂，C；
③5.2；
④D．

點(diǎn)評(píng) 遇到電學(xué)實(shí)驗(yàn)題要注意以下幾點(diǎn)：1．通過估算選取電表的量程；2．伏安法時(shí)注意電流表內(nèi)外接法的選擇方法；3．注意滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí)的條件；并掌握歐姆表刻度的讀數(shù)，及歐姆擋的選擇．