Question

【題目】某同學(xué)要測(cè)量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長度，如圖所示，則其長度L= mm。

（2）為精確測(cè)量R的阻值，該同學(xué)先用如圖所示的指針式多用電表粗測(cè)其電阻。他將紅黑表筆分別插入“+”、“-”插孔中，將選擇開關(guān)置于“×l”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調(diào)零，此后測(cè)阻值時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度如圖甲所示。試問：

①為減小讀數(shù)誤差，該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于“ ”檔位置。

②再將紅、黑表筆短接，此時(shí)發(fā)現(xiàn)指針并未指到右邊的“0”處，如圖乙所示，那么他該調(diào)節(jié) 直至指針指在“0”處再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果看到指針指在如圖丙所示位置。

（3）現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：

A．靈敏電流計(jì)G（量程200A，內(nèi)阻300）

B．電流表A（量程3A，內(nèi)阻約0.3）

C．電壓表V1 （量程3V，內(nèi)阻約3k）

D．電壓表V2量程l5V，內(nèi)阻約5k）

E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為10）

F．最大阻值為99.99的電阻箱R2

以及電源E （電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻可忽略）、電鍵、導(dǎo)線若干，為了提高測(cè)量精確度并且使電阻R兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，除電源、電鍵、導(dǎo)線以外還應(yīng)選擇的最恰當(dāng)器材（只需填器材前面的字母）有 。請(qǐng)?jiān)谟颐娴姆娇蛑挟嫵瞿阍O(shè)計(jì)的電路圖。

Answer 1

【答案】（1）70.15；（2）①×10，②歐姆調(diào)零旋鈕；（3）ACEF。

【解析】

試題分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：①確定游標(biāo)卡尺的種類——20分度，精確度為0.05mm；②讀出主尺上的示數(shù)——70mm；③讀出游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺的刻度線對(duì)齊——第3條；④計(jì)算游標(biāo)尺的示數(shù)——3×0.05=0.15mm；⑤計(jì)算游標(biāo)卡尺的示數(shù)——把主尺示數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)相加，即長度L=70.17mm。

（2）①歐姆表的讀數(shù)：歐姆表的指針在表盤中間附近時(shí)讀數(shù)比較準(zhǔn)確。選擇開關(guān)置于“×1”檔位置，由圖甲所示，可知指針偏轉(zhuǎn)角度太小，示數(shù)太大，所選檔位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)換大檔，把選擇開關(guān)置于×10檔位置。②歐姆調(diào)零：換擋后指針并未指到右邊的“0Ω”處，應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，把紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零，由圖丙所示，可知待測(cè)電阻阻值約為150Ω。

（3）①儀器的選擇：電阻額定電壓是3V，電壓表應(yīng)選C（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）；通過待測(cè)電阻的最大電流約為，電流遠(yuǎn)小于電流表量程（0.6A），遠(yuǎn)大于靈敏電流計(jì)G量程（200A），量程太大或太小，讀數(shù)誤差太大。因此可以用電阻箱F與靈敏電流計(jì)并聯(lián)改裝成符合要求的電流表；此外還需要滑動(dòng)變阻器E，因此所需實(shí)驗(yàn)器材為A、C、E、F。②電路連接方式：要求電阻R兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，且滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；改裝后的電流表（靈敏電流計(jì)與電阻箱并聯(lián)）的內(nèi)阻約為3Ω，可知，故電流表采用內(nèi)接法。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。