Question

13．某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)額定功率為2W，阻值約為5Ω的導(dǎo)體的電阻率，實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)材料：蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干外，還有
A．電流表A₁（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
B．電流表A₂（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.05Ω）
C．電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
D．電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（0～500Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～10Ω）

（1）用游標(biāo)卡尺如圖1測(cè)量導(dǎo)體的長(zhǎng)度，其讀數(shù)為3.06cm，用螺旋測(cè)微器如圖2測(cè)量其直徑，其示數(shù)為0.4700cm
（2）為了較準(zhǔn)確的測(cè)量導(dǎo)體的阻值，要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，畫出U-I圖象，從而求出導(dǎo)體的阻值，電流表應(yīng)選A，電壓表應(yīng)選C，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F（填器材前的字母序號(hào)）
（3）在方框如圖3內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖．

Answer 1

分析 本題（1）讀數(shù)時(shí)應(yīng)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩邊方法來(lái)讀；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)待測(cè)電阻的額定功率和電阻求出額定電流和額定電壓即可選擇電流表與電壓表的量程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)；
題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)待測(cè)電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞$$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，可知電流表應(yīng)用外接法．

解答 解：（1）：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：D=30mm+6×0.1mm=30.6mm=3.06cm；
螺旋測(cè)微器的固定刻度為4.5mm，可動(dòng)刻度為0.01×20.0mm=0.200mm，
所以最終讀數(shù)為：4.700mm=0.4700cm．
（2）：根據(jù)P=I²R，可求出通過(guò)待測(cè)電阻的額定電流為：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{2}{5}}$A=0.63A，所以電流表應(yīng)選A；
根據(jù)U=IR可知，待測(cè)電阻兩端的最大電壓為：U_max=IR=0.63×5V=3.16V，所以電壓表應(yīng)選C；
由于實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇全電阻小的變阻器F以方便調(diào)節(jié)；
（3）：由于待測(cè)電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞$$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，電流表應(yīng)用外接法，又變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）3.06，0.4700；（2）A，C，F(xiàn)；（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
應(yīng)明確：①應(yīng)根據(jù)待測(cè)電阻的額定電流與額定電壓來(lái)選擇電流表與電壓表的量程；②當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求電壓或電流從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)；③當(dāng)待測(cè)電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＞$$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$，時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，滿足小于時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法．