Question

【題目】某同學要測量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率。

（1）用游標卡尺測量其長度，如圖所示，則其長度L= mm。

（2）為精確測量R的阻值，該同學先用如圖所示的指針式多用電表粗測其電阻。他將紅黑表筆分別插入“+”、“-”插孔中，將選擇開關置于“×l”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調零，此后測阻值時發(fā)現指針偏轉角度如圖甲所示。試問：

①為減小讀數誤差，該同學應將選擇開關置于“ ”檔位置。

②再將紅、黑表筆短接，此時發(fā)現指針并未指到右邊的“0”處，如圖乙所示，那么他該調節(jié) 直至指針指在“0”處再繼續(xù)實驗，結果看到指針指在如圖丙所示位置。

（3）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：

A．靈敏電流計G（量程200A，內阻300）

B．電流表A（量程3A，內阻約0.3）

C．電壓表V1 （量程3V，內阻約3k）

D．電壓表V2量程l5V，內阻約5k）

E．滑動變阻器R1（最大阻值為10）

F．最大阻值為99.99的電阻箱R2

以及電源E （電動勢4V，內阻可忽略）、電鍵、導線若干，為了提高測量精確度并且使電阻R兩端電壓調節(jié)范圍盡可能大，除電源、電鍵、導線以外還應選擇的最恰當器材（只需填器材前面的字母）有 。請在右面的方框中畫出你設計的電路圖。

Answer 1

【答案】（1）70.15；（2）①×10，②歐姆調零旋鈕；（3）ACEF。

【解析】

試題分析：（1）游標卡尺的讀數：①確定游標卡尺的種類——20分度，精確度為0.05mm；②讀出主尺上的示數——70mm；③讀出游標尺上第幾條刻度線與主尺的刻度線對齊——第3條；④計算游標尺的示數——3×0.05=0.15mm；⑤計算游標卡尺的示數——把主尺示數與游標尺示數相加，即長度L=70.17mm。

（2）①歐姆表的讀數：歐姆表的指針在表盤中間附近時讀數比較準確。選擇開關置于“×1”檔位置，由圖甲所示，可知指針偏轉角度太小，示數太大，所選檔位太小，為準確測量，應換大檔，把選擇開關置于×10檔位置。②歐姆調零：換擋后指針并未指到右邊的“0Ω”處，應重新進行歐姆調零，把紅黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕進行歐姆調零，由圖丙所示，可知待測電阻阻值約為150Ω。

（3）①儀器的選擇：電阻額定電壓是3V，電壓表應選C（量程3.0V，內阻約3kΩ）；通過待測電阻的最大電流約為，電流遠小于電流表量程（0.6A），遠大于靈敏電流計G量程（200A），量程太大或太小，讀數誤差太大。因此可以用電阻箱F與靈敏電流計并聯改裝成符合要求的電流表；此外還需要滑動變阻器E，因此所需實驗器材為A、C、E、F。②電路連接方式：要求電阻R兩端電壓調節(jié)范圍盡可能大，且滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻阻值，故滑動變阻器應采用分壓接法；改裝后的電流表（靈敏電流計與電阻箱并聯）的內阻約為3Ω，可知，故電流表采用內接法。實驗電路圖如圖所示。