Question

1．有一種精密元件，是在一段細(xì)長(zhǎng)的絕緣圓形管子上鍍一層極薄的電阻材料構(gòu)成，如圖1．為了檢驗(yàn)鍍層的質(zhì)量，要求測(cè)量出鍍層的厚度．某同學(xué)采用了如圖1中的電路設(shè)計(jì)，其中電壓表的規(guī)格為（0～3V、內(nèi)阻約5kΩ）；電流表的規(guī)格為（0～0.6A、內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻材料的電阻率為ρ

（1）為了提高測(cè)量的精度，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量管子的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)量管子的直徑d，結(jié)果如圖2所示，請(qǐng)讀出l=5.86 cm，d=3.734 mm．
（2）當(dāng)該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器滑到合適的位置后閉合電鍵，將電壓表依次接M、N，結(jié)果兩表的指針?lè)謩e為圖3中的實(shí)線（接M）和虛線（接N），你認(rèn)為應(yīng)該接N（填M或N），理由是接M和N時(shí)電流表示數(shù)變化比較明顯，電壓表變化不是太明顯．
（3）請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量的物理量和題中的已知量（全部用符號(hào)代替），表示出鍍層厚度的表達(dá)式（厚度用△d表示）△d=$\frac{ρIl}{πdU}$．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀．
（2）根據(jù)電流表、電壓表示數(shù)的變化大小確定電流表的內(nèi)外接．
（3）根據(jù)歐姆定律和電阻定律，求出鍍層厚度的表達(dá)式．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為58mm+0.1×6mm=58.6mm=5.86cm，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為3.5mm+0.01×23.4mm=3.734mm．
（2）接M和N時(shí)電流表示數(shù)變化比較明顯，電壓表變化不是太明顯，所以電流表采用內(nèi)接法誤差較小，應(yīng)該接N處．
（3）待測(cè)電阻阻值R=$\frac{U}{I}$，根據(jù)電阻定律得，R=$ρ\frac{l}{S}=ρ\frac{l}{πd△d}$，聯(lián)立解得$△d=\frac{ρIl}{πdU}$．
故答案為：（1）5.86，3.734，（2）N，接M和N時(shí)電流表示數(shù)變化比較明顯，電壓表變化不是太明顯，（3）$\frac{ρIl}{πdU}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，以及掌握電流表內(nèi)外接誤差形成的原因，會(huì)確定電流表的內(nèi)外接．