Question

5．小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣，于是用伏安法測(cè)量其電阻值．
（1）需要測(cè)量鉛筆芯的長(zhǎng)度L和直徑d．現(xiàn)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯的直徑，結(jié)果如圖1所示；則L為10.405cm，d為1.569mm．

（2）圖2是部分連接好的實(shí)物電路圖，請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖2中畫出．

（3）小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上，如圖3所示．在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用×（選填“○”或“×”）表示的．
（4）請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖3上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為1.2Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；
（2）連接實(shí)物圖，注意電流表外接以及電流表正負(fù)接線柱的接法；
（3、4）電流表外接法，由于電壓表分流作用，測(cè)得的電流值會(huì)偏大，根據(jù)歐姆定律分析誤差，進(jìn)而選擇相應(yīng)的U-I圖線；并求得對(duì)應(yīng)的電阻．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺固定部分讀數(shù)為：10.4cm；游標(biāo)部分第1個(gè)格對(duì)應(yīng)；故讀數(shù)為：104mm+1×0.05mm=104.05mm=10.405cm；
螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)為1.5mm，轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為6.9；故讀數(shù)為：1.5+6.9×0.01=1.569mm；
（2）根據(jù)電流表外接法的接線方法可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（3）電流表外接法，由于電壓表分流作用，測(cè)得的電流值會(huì)偏大，根據(jù)歐姆定律則電阻測(cè)量值偏小，即U-I圖線的斜率偏小，故由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用×表示的；
選擇×數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖2上用作圖法作圖，
（4）由圖象的性質(zhì)可求出這段鉛筆芯的電阻為R=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{0.6}{0.5}$=1.2Ω
故答案為：（1）10.405 1.569 （2）如圖； （3）×（4）1.2

點(diǎn)評(píng) 本題考查了伏安法測(cè)量電阻的電路圖以及數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，電路圖連接時(shí)一定要注意電流表的內(nèi)接外接以及滑動(dòng)變阻器的分壓、限流接法選擇問(wèn)題．