Question

10．（1）在做測定金屬電阻率的實驗中，待測金屬的阻值約為5Ω．
①某同學先通過螺旋測微器測量一薄的金屬圓片厚度，如圖1所示，則螺旋測微器所示金屬圓片厚度的測量值為3.471mm．
②實驗室準備用來測量該電阻值的實驗器材除開關(guān)及若干導線外，還有：
電壓表V₁：（量程0-3V，內(nèi)電阻約為15kΩ）；
電壓表V₂：（量程0-15V，內(nèi)電阻約為75kΩ）；
電壓表A₁：（量程0-3A，內(nèi)電阻約為0.2Ω）；
電壓表A₂：（量程0-600mA，內(nèi)電阻約為3Ω）；
滑動變阻器R₁：（最大阻值為10Ω，額定電流為2.0A）；
滑動變阻器R₂：（最大阻值為1000Ω，額定電流為0.5A）；
直流電源、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(guān)系圖線，則電壓表應(yīng)選用V₁（填實驗器材的代號），電流表應(yīng)選用A₂（填實驗器材的代號），滑動變阻器選用R₁（填實驗器材的代號）．
③這位同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖2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）
（2）在測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中：
①某同學按如圖3甲所示電路進行實驗，在圖3乙中部分導線已連接，請用筆畫代替導線將電路補充完整，要求變阻器滑至最左端時，其使用電阻值最大．
②該同學根據(jù)正確的實驗測量作出如圖3丙中的U-I圖象，由該圖象可求出被測干電池的電動勢E=1.4V，內(nèi)電阻r=0.67Ω．（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）本題①的關(guān)鍵是明確螺旋測微器讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否露出，需要估讀，都要分別讀出整數(shù)部分和小數(shù)部分，然后相加．②題的關(guān)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(yīng)用分壓式接法；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；
（2）①根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
②由實驗原理可得出對應(yīng)的圖象，根據(jù)原理圖可得出實物圖；
由閉合電路歐姆定律可得出函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學公式及圖象可明確電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）①千分尺固定刻度露出了3.0mm，中軸線對齊為0.471mm，所以螺旋測微器的讀數(shù)為：d=3.0mm+47.1×0.01mm=3.471mm
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(yīng)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；
因待測金屬的阻值約為5Ω，因此滑動變阻器選取阻值較小的R₁，
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
（2）①根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：
；
②由U=E-Ir可知：U-I圖象中圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；
故E=1.40V；
圖象的斜率表示內(nèi)阻；故r=$\frac{1.40-1.00}{0.60}$=0.67Ω；
故答案為：（1）①3.471（±0.002）；
②V₁，A₂，R₁；③5.2；
（2）①實物連線如圖；      
②1.4，0.67．

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；
本題考查伏安法測電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗的原理圖及根據(jù)圖象分析處理數(shù)據(jù)的方法．