Question

18．某實驗小組要測量某圓柱形金屬元件的電阻率．

（1）小組成員先用游標(biāo)卡尺測量元件的直徑，如圖1所示，則示數(shù)為1.14cm；
（2）再用多用電表粗測其電阻值，選用擋位為“×1Ω”如圖2所示，則被測元件的電阻為24Ω；
（3）為精確測量該元件的電阻，實驗室提供如下器材：
A．直流毫安表A₁（量程0～50mA，內(nèi)阻約50Ω）
B．直流毫安表A₂（量程0～150mA，內(nèi)阻約為20Ω）
C．直流電壓表V₁（量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ）
D．直流電壓表V₂（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻不計）
F．滑動變阻器R（阻值范圍0～10Ω）
G．開關(guān)一個、導(dǎo)線若干
根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，直流毫安表應(yīng)選B，直流電壓表應(yīng)選C；（填器材前面的序號）
（4）要使實驗測量的電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，請圖3中設(shè)計實驗電路，并完善好圖4實物連接．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；
（2）歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)；
（3、4）合理選擇實驗器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿足安全性，準(zhǔn)確性，方便操作的原則選擇待選器材．電流表的接法要求大電阻內(nèi)接法，小電阻外接法，畫出電路圖，從而連接實物圖．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺第4刻度與上面對齊，所以讀數(shù)為：0.1×4=0.4mm．總讀數(shù)為11mm+0.4mm=11.4mm=1.14cm；
（2）選擇開關(guān)指向歐姆擋“×1”，由圖示表盤可知，圓柱體的電阻為：24×1=24Ω；
（3）電源電動勢為4V，電壓表選擇C，電路最大電流約為：
I=$\frac{E}{R}=\frac{4}{24}=0.17A=170mA$，電流表應(yīng)選B，
（4）要使實驗測量的電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，則用分壓式電路，因待測電阻約為24Ω，根據(jù)待測電阻阻值的平方與電壓表及電流表的電阻乘積相比較，可知待測電阻阻值偏小，故用電流表外接法，電路圖如圖所示，根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示．
故答案為：（1）1.14；（2）24；（3）B，C；（4）如圖所示．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路、游標(biāo)卡尺讀數(shù)，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直；根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵．