Question

9．某同學在做測定金屬電阻率的實驗中，待測金屬的阻值約為5Ω．
①某同學先通過游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度如圖1所示，則游標卡尺所示金屬圓片直徑的測量值為3.170cm，螺旋測微器所示金屬圓片厚度的測量值2.545mm．

②實驗室準備用測量該電阻值的實驗器材除開關若干及導線外，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（電動勢為3V、內(nèi)電阻約為0.3Ω）；
正常實驗中為減少測量誤差，且電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流-電壓的關系圖線，則電壓表應選用V₁（填實驗器材的代號），電流表應選用A₂（填實驗器材的代號），實驗電路圖選用圖2中的C圖．

③這位同學在一次測量時，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)可計算出待測金屬的電阻為5.2Ω．（結(jié)果精確到小數(shù)點后一位）

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

Answer 1

分析 ①解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
②題的關鍵是根據(jù)電動勢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)，則滑動變阻器應用分壓式接法；若滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，則電流表應用外接法，否則應用內(nèi)接法；
③的關鍵是電表的讀數(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，從而得出應進行的步驟．

解答 解：①由圖看出20分度的游標卡尺知，0刻線前漏出了31mm，且第14條刻線對齊，故讀數(shù)為：D=31mm+14×0.05mm=31.70mm=3.170cm，
螺旋測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因電動勢E為3V，所以為了測量準確宜用電壓表電V₁；
若3V電壓全部加在待測電阻上，其電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，所以電流表應選A₂；
又題中要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，故宜選用分壓式電路；
由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$＞$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，所以電流表應用外接法接法，所以電路圖應選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��；應選擇大檔位，再重新進行歐姆調(diào)零，進行測量；
故選：D；
故答案為：①3.170，2.545；
②V₁，A₂，C；
③5.2；
④D．

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