Question

6．某班級開展了一次10分鐘實驗競賽，試題命題形式為各小組自已出題，然后交到老師那進行審核，并匯總在一起，在某自習課進行隨機抽取試題比賽，某小組在本次實驗競賽中，抽到的試題為：
（1）若用主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量某一器件的長度時，顯示如圖甲所示，則該游標卡尺的讀數(shù)為103.10mm．

（2）現(xiàn)有一多用電表，其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線問刻度模糊，若用該歐姆擋的×100Ω擋，經(jīng)正確調(diào)零后，規(guī)范測量某一待測電阻R時，指針所指的位置與“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，如圖乙所示，則該待測電阻R=500Ω．
（3）為了精確測量一電動勢約為5V，內(nèi)阻約為2.5Ω的直流電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，現(xiàn)在除提供導線若干、開關(guān)一個和待測電源外，還提供有如下儀器：
A．電流表A（量程為200mA，內(nèi)阻約為10Ω）
B．電流表G₁（量程為50mA，內(nèi)阻約為20Ω）
C．電流表G₂（量程為20mA，內(nèi)阻為50Ω）
D．定值電阻10Ω
E．定值電阻50Ω
F．定值電阻150Ω
H．滑動變阻器50Ω
J．滑動變阻器500Ω
選擇合適的儀器，設(shè)計的實驗電路如圖丙所示，電流表A的讀數(shù)為I_A，電流表G的讀數(shù)為I_g，移動滑動變阻器，測量多組I_A和I_g的數(shù)據(jù)，并以I_A為縱軸坐標，以I_g為橫坐標描點作圖，若得到的圖象如圖丁所示，對應(yīng)的關(guān)系方程為I_A=k I_g+b，且測量電路中對應(yīng)的儀器參數(shù)如圖所示，則b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$（用R、R₁、R₂、R_g、R_A、E和r中的某些量表示）； 若b的數(shù)值為0.4，則電路中定值電阻R₂應(yīng)選擇：D（填D、E或F），滑動變阻器應(yīng)該選擇：H（填H或J）；在該實驗電路中，是否會因為儀表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實驗誤差：不會（填“會”或“不會”）．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺示數(shù)．
（2）歐姆表的工作原理是閉合電路歐姆定律，應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出電阻阻值；歐姆表中測量電阻對應(yīng)的刻度不均勻，但用于電流表時刻度是均勻的；故可以利用電流的比例關(guān)系進行分析
（3）根據(jù)圖示電路圖，應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，利用關(guān)系式根據(jù)圖象進行分析；明確斜率及截距的意義即可求解．

解答 解：（1）游標卡尺為20分度；對齊的刻度為2；故由圖示游標卡尺可知，其示數(shù)為103mm+2×0.05mm=103.10mm；
（2）當歐姆表調(diào)零時，I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$，由圖示歐姆表可知，中央刻度值為：15×100Ω=1500Ω，指針在中央刻度線時：$\frac{1}{2}$I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+1500}$，
歐姆表指針所指的位置與“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等，則電流為滿偏電流的$\frac{3}{4}$；故I=$\frac{3}{4}$I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{X}}$，
聯(lián)立解得：R_X=500Ω．
（3）由圖甲所示電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電源電動勢：E=I_g（R_g+R₁）+（I_g+I_A）（R₂+r），
則：I_A=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$-$\frac{{R}_{g}+{R}_{1}+{R}_{2}+r}{{R}_{2}+r}$I_g，圖象對應(yīng)的關(guān)系方程為I_A=k I_g+b，則：b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$，
由題意可知，電源電動勢約為5V，內(nèi)阻約為2.5Ω，b的數(shù)值為0.4，則電路中定值電阻R₂應(yīng)選擇D；為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)該選擇：H；
由圖示圖象與圖象的函數(shù)表達式可知，求出的結(jié)果與表達式無關(guān)；故在該實驗電路中，不會因為儀表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實驗誤差．
故答案為：（1）103.10；（2）500；（3）$\frac{E}{{R}_{2}+r}$；D；H；不會；

點評 本題考查了游標卡尺讀數(shù)、求電阻阻值、測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；知道歐姆表的工作原理利用比例關(guān)系即可以求出電阻；根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式即可正確解題．