Question

8．為測(cè)量某一玩具電動(dòng)機(jī)M中的線圈的電阻率，某實(shí)驗(yàn)小組的部分實(shí)驗(yàn)方案如下：

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)得繞制線圈的同種規(guī)格導(dǎo)線的直徑d如圖1，則d=0.155mm
（2）如圖6為多用電表歐姆檔的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻r_g=100Ω，調(diào)零電阻最大阻值R=50kΩ，串聯(lián)的固定電阻R₀=50Ω，電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，用它測(cè)量電阻R_x，能較準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是B（填A(yù)、B、C、D）
A．30kΩ～80kΩ      B．3kΩ～8kΩ     C．300kΩ～800kΩ         D．3 000kΩ～8 000kΩ
用多用電表測(cè)量電動(dòng)機(jī)中導(dǎo)線圈的電阻R_M，選擇“×1Ω”歐姆檔，并按正確步驟操作后，指針的位置如圖2（此過程電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)），則R_M=22Ω
（3）為提高精度，他又用以下儀器再次測(cè)量導(dǎo)線圈的電阻R_M
電流表A₁（0～3A，約5Ω）；
電流表A₂（0～30mA，約10Ω）；
滑動(dòng)變阻器R₁（0～1kΩ）
滑動(dòng)變阻器R₂（0～50Ω）
定值電阻R₀=60Ω
電源（4V，約1Ω），及開關(guān)導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)小組為使測(cè)量過程中電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)而采用了如圖3所示電路圖，應(yīng)選擇的電流表是A₂，滑動(dòng)變阻器是R₂（填寫符號(hào)）
②按照實(shí)驗(yàn)要求，多用電表已選擇“直流電壓2.5V”檔作為電壓表使用，請(qǐng)依據(jù)圖3將圖4實(shí)驗(yàn)電路中的儀表連接欠缺的兩處補(bǔ)完整．
③圖5是該實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得的數(shù)值描繪出的圖象，其斜率值表示的是B（填A(yù)或B）
A、導(dǎo)線圈的電阻；  B、導(dǎo)線圈的電阻與R₀阻值之和．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器示數(shù)．
（2）歐姆表指針示數(shù)與對(duì)應(yīng)擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．
（3）①根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
③根據(jù)電路圖分析答題．

解答 解：（1）由圖1所示螺旋測(cè)微器可知，其固定刻度示數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)：15.5×001mm=0.155mm，
螺旋測(cè)微器示數(shù)為：0mm+0.155mm=0.155mm．
故螺旋測(cè)微器讀數(shù)為0.155mm；
（2）歐姆表的中值電阻附近刻度雖不均勻，但讀數(shù)誤差最小；
歐姆表的中值電阻R_中等于歐姆表的內(nèi)電阻R_總，
由閉合電路歐姆定律可知，
滿偏時(shí)：I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$，
半偏時(shí)，$\frac{1}{2}$I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{中}}$，
聯(lián)立解得：R_中=R_內(nèi)=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{300×1{0}^{-6}}$=5000Ω=5kΩ，
歐姆表的中值電阻為5kΩ，歐姆表能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是：3kΩ～8kΩ，故B正確，ACD錯(cuò)誤；
歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最小，求解出該歐姆表的中值電阻即可；歐姆表選擇“×1Ω”歐姆擋，由圖2所示可知，歐姆表示數(shù)為：22×1Ω=22Ω；
（3）①電路最大電流約為：I=$\frac{E}{{R}_{x}+{R}_{0}+r}$=$\frac{4}{25+60+1}$≈0.047A=47mA，選3A量程電流表讀數(shù)誤差太大，因此電流表應(yīng)選A₂，
由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：R₂．
②根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

③由電路圖可知，電壓表測(cè)定值保護(hù)電阻與電動(dòng)機(jī)兩端電壓，電流表測(cè)通過他們的電流，因此U-I圖象的斜率是電阻R₀和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的總電阻，故選B；
故答案為：（1）0.155±0.001；
（2）B，22；
（3）A₂，R₂； 如上圖所示，B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)、歐姆表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理；螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器示數(shù)．歐姆表指針示數(shù)與對(duì)應(yīng)擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．同時(shí)，關(guān)鍵明確歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最��；知道中值電阻等于歐姆表內(nèi)電阻．