Question

（1）圖1是用游標(biāo)卡尺測(cè)量某金屬圓筒外徑的示意圖，由圖中可以讀出該圓筒外徑的測(cè)量值為______cm．
（2）圖2是用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬棒直徑的示意圖，由圖中可以讀出該金屬棒直徑的測(cè)量值為______mm．

（3）用電壓表和電阻箱測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，可用的實(shí)驗(yàn)器材有：
被測(cè)電源：電動(dòng)勢(shì)約為8V，內(nèi)阻約為2Ω；
電壓表V：量程10V，內(nèi)阻R_V約為10kΩ；
電阻箱R：阻值范圍：0～999.9，允許最大電流1.0A；
開關(guān)2只、導(dǎo)線若干．
①在圖中方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
②實(shí)驗(yàn)中在開關(guān)閉合前，電阻箱各個(gè)旋紐應(yīng)該放在______的位置，在測(cè)量過程中，改變電阻箱的阻值時(shí)應(yīng)該注意的是______．
③簡(jiǎn)要說明測(cè)量的主要步驟和測(cè)量量．______．
④用測(cè)量量計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=______，計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式為r=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，由圖1所示游標(biāo)卡尺可以測(cè)出圓筒外徑．
（2）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，由圖2所示螺旋測(cè)微器可以測(cè)出金屬棒的直徑．
（3）由實(shí)驗(yàn)器材可知，實(shí)驗(yàn)采用伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)，伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)有兩種方案，可以直接用電壓表測(cè)出電源兩端電壓作為電動(dòng)勢(shì)，然后測(cè)出電路電流，由歐姆定律求出電源電動(dòng)勢(shì)，也可以改變電阻箱接入電路的阻值，測(cè)出兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用閉合電路歐姆定律列方程，解方程求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．
解答：解：（1）由圖1所示游標(biāo)卡尺可得，主尺示數(shù)為2.3cm，游標(biāo)尺示數(shù)為12×0.05mm=0.60mm=0.060cm，圓筒外徑為2.3cm+0.060cm=2.360cm．
（2）由圖2所示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度為2.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為13.2×0.01mm=0.132mm，金屬棒直徑為2.5mm+0.132mm=2.632mm（2.630～2.635mm均正確）
（3）由實(shí)驗(yàn)器材可知，本實(shí)驗(yàn)采用伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，有兩種實(shí)驗(yàn)方案．
方案一：
①實(shí)驗(yàn)電路如答圖甲所示．
②實(shí)驗(yàn)中在開關(guān)閉合前，電阻箱各個(gè)旋紐應(yīng)該放在阻值最大的位置，在測(cè)量過程中，改變電阻箱的阻值時(shí)應(yīng)該注意的是往阻值變小的方向調(diào)節(jié)電阻箱并保證電阻值不能太�。�
③主要測(cè)量步驟：按實(shí)驗(yàn)電路連接好電路，斷開S₂，閉合開關(guān)S₁，記下電壓表示數(shù)U₁；再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱阻值并記錄示數(shù)R，記下電壓表示數(shù)U₂．
④電源電動(dòng)勢(shì)E=U₁，兩開關(guān)都閉合時(shí)，由閉合電路歐姆定律得：E=U₂+Ir=U₂+r，解得，
電源內(nèi)阻r=．
方案二：
①實(shí)驗(yàn)電路如答圖乙所示．
②實(shí)驗(yàn)中在開關(guān)閉合前，電阻箱各個(gè)旋紐應(yīng)該放在阻值最大的位置，在測(cè)量過程中，改變電阻箱的阻值時(shí)應(yīng)該注意的是往阻值變小的方向調(diào)節(jié)電阻箱并保證電阻值不能太小．
③主要測(cè)量步驟：按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路，閉合開關(guān)S，使電壓表示數(shù)適當(dāng)時(shí)，記下電阻箱阻值R₁和電壓表示數(shù)U₁；改變電阻箱阻值，記下對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R₂和電壓表示數(shù)U₂．
④由部分電路歐姆定律得：電路電流I=，由閉合電路歐姆定律得：E=U+Ir=U+r，
由實(shí)驗(yàn)步驟可知，E=U₁+r，E=U₂+r，解得：E=，r=．
故答案為：（1）2.360；（2）2.630；（3）①如圖甲（或圖乙）所示；②阻值最大的位置；往阻值變小的方向調(diào)節(jié)電阻箱并保證電阻值不能太�。�
③按實(shí)驗(yàn)電路連接好電路，斷開S₂，閉合開關(guān)S₁，記下電壓表示數(shù)U₁；再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱阻值并記錄示數(shù)R，記下電壓表示數(shù)U₂．
④E=U₁；r=（或E=，r=）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器讀數(shù)、伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等；
游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度所示之和是螺旋測(cè)微器示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀，螺旋測(cè)微器需要估讀．