Question

10．某校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中用伏安法測量一段阻值約為5Ω的金屬導(dǎo)線的電阻值，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)室中備有以下器材：
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）在用螺旋測微器測量該金屬導(dǎo)線的直徑時，其讀數(shù)如圖1所示，則該讀數(shù)為0.805mm
（2）在測量該金屬導(dǎo)線的電阻時，上述器材中應(yīng)選用的是A、C、D、F、H（要求答題卷中該空只能填寫各器材前面的字母序號）．
（3）為了減小電阻測量的誤差，實(shí)驗(yàn)電路中電流表應(yīng)采用外接法（該空中選填“內(nèi)”或“外”），采用此接法測得的電阻阻值比該電阻的真實(shí)電阻值偏�。ㄔ摽罩羞x填“大”或“小”）．
（4）在測量該金屬導(dǎo)線的電阻時，為能使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，請根據(jù)該實(shí)驗(yàn)要求畫出測量待測金屬導(dǎo)線電阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖（將實(shí)驗(yàn)原理電路圖畫在圖2的方框中），并根據(jù)你設(shè)計的實(shí)驗(yàn)原理電路圖，將圖3中給定的實(shí)物器材用筆畫線代替導(dǎo)線連成實(shí)驗(yàn)電路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可得出對應(yīng)的讀數(shù)；
（2）用伏安法測定電阻的原理是電阻定義式R=$\frac{U}{I}$．根據(jù)電源的電動勢，選擇電壓表的量程．由電源的電動勢與測電阻的大約值，估算電流的最大值，選擇電流表的量程．根據(jù)待測電阻與變阻器總阻值的大小，選擇變阻器的規(guī)格．
（3）根據(jù)兩電表內(nèi)阻與待測電阻的大小關(guān)鍵，選擇電流表的內(nèi)接法或外接法．
（4）根據(jù)以上分析可明確對應(yīng)的接法，并根據(jù)實(shí)物圖的連接方式可明確實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答 解：（1）由圖可知，固定部分刻度為0.5mm，轉(zhuǎn)動部分讀數(shù)為：30.5×0.01mm；故最終讀數(shù)為：0.5+0.305=0.805mm；
（2）伏安法測電阻絲電阻，需要：A、電池組（3V，內(nèi)阻1Ω）；
電源電動勢為3V，因此電壓表選：D、電壓表 （0～3V，內(nèi)阻3kΩ）；
電路最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，電流表應(yīng)選：C、電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）；
為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動變阻應(yīng)選：F、滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）；
此外還需要：H、開關(guān)、導(dǎo)線；因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是：A、C、D、F、H．
（2）待測電阻阻值約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為0.125A，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，
相對來說，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測定值阻值，因此電流表應(yīng)采用外接法．因?yàn)殡妷罕淼姆至骺芍�，電流表示�?shù)偏大，由歐姆定律可知，測量結(jié)果偏小；
（3）為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖；根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖
故答案為：（1）0.805；（2）ACDFH；（2）外；（4）電路及實(shí)物圖如圖．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電流表的接法、電表讀數(shù)；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．