Question

10．某校學生在實驗室中用伏安法測量一段阻值約為5Ω的金屬導線的電阻值，要求測量結果盡量準確，實驗室中備有以下器材：
A．電池組（3V，內阻約1Ω）
B．電流表（0～3A，內阻約0.0125Ω）
C．電流表（0～0.6A，內阻約0.125Ω）
D．電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）
E．電壓表（0～15V，內阻約15kΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
G．滑動變阻器（0～2000Ω，額定電流0.3A）
H．開關、導線若干

（1）在用螺旋測微器測量該金屬導線的直徑時，其讀數如圖1所示，則該讀數為0.805mm
（2）在測量該金屬導線的電阻時，上述器材中應選用的是A、C、D、F、H（要求答題卷中該空只能填寫各器材前面的字母序號）．
（3）為了減小電阻測量的誤差，實驗電路中電流表應采用外接法（該空中選填“內”或“外”），采用此接法測得的電阻阻值比該電阻的真實電阻值偏�。ㄔ摽罩羞x填“大”或“小”）．
（4）在測量該金屬導線的電阻時，為能使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5A范圍內調節(jié)，請根據該實驗要求畫出測量待測金屬導線電阻的實驗原理電路圖（將實驗原理電路圖畫在圖2的方框中），并根據你設計的實驗原理電路圖，將圖3中給定的實物器材用筆畫線代替導線連成實驗電路．

Answer 1

分析 （1）根據螺旋測微器的讀數方法可得出對應的讀數；
（2）用伏安法測定電阻的原理是電阻定義式R=$\frac{U}{I}$．根據電源的電動勢，選擇電壓表的量程．由電源的電動勢與測電阻的大約值，估算電流的最大值，選擇電流表的量程．根據待測電阻與變阻器總阻值的大小，選擇變阻器的規(guī)格．
（3）根據兩電表內阻與待測電阻的大小關鍵，選擇電流表的內接法或外接法．
（4）根據以上分析可明確對應的接法，并根據實物圖的連接方式可明確實驗電路圖．

解答 解：（1）由圖可知，固定部分刻度為0.5mm，轉動部分讀數為：30.5×0.01mm；故最終讀數為：0.5+0.305=0.805mm；
（2）伏安法測電阻絲電阻，需要：A、電池組（3V，內阻1Ω）；
電源電動勢為3V，因此電壓表選：D、電壓表 （0～3V，內阻3kΩ）；
電路最大電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，電流表應選：C、電流表（0～0.6A，內阻0.125Ω）；
為方便實驗操作滑動變阻應選：F、滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）；
此外還需要：H、開關、導線；因此需要的實驗器材是：A、C、D、F、H．
（2）待測電阻阻值約為5Ω，電流表內阻約為0.125A，電壓表內阻約為3kΩ，
相對來說，電壓表內阻遠大于待測定值阻值，因此電流表應采用外接法．因為電壓表的分流可知，電流表示數偏大，由歐姆定律可知，測量結果偏小；
（3）為使通過待測金屬導線的電流能在0～0.5A范圍內改變，滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖；根據原理圖可得出對應的實物圖
故答案為：（1）0.805；（2）ACDFH；（2）外；（4）電路及實物圖如圖．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、電流表的接法、電表讀數；對電表讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．