Question

1．在“測定金屬的電阻率”實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖甲所示，在測出金屬絲的長度后，用伏安法測該金屬絲的電阻R，（金屬絲的電阻大約為5Ω）．
（1）圖甲中讀出金屬絲的直徑為4.699mm．
（2）實驗室提供下列器材：
A．電壓表（0-3V，內阻約10kΩ）
B．電壓表（0-15V，內阻約50kΩ）
C．電流表（0-0.6A，內阻約0.05Ω）
D．電流表（0-3A，內阻約0.01Ω）
E．滑動變阻器（0-10Ω）
F．電池（電動勢3V，內阻較�。�
①要求較準確地測出其阻值，電壓表應選A，電流表應選C（填序號）．
②實驗中實物接線如圖乙所示，圖乙中有兩處明顯接線錯誤，請找出并填寫在下面橫線上（填連線的字母代號）錯誤1：d；錯誤2：e．
③在改正以上錯誤后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，得到多組電壓表與電流表的讀數(shù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系中描出坐標點，請你在圖中完成U-I圖線．
④根據(jù)U-I圖線求得該未知電阻的阻值R_x=5.0．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀；
根據(jù)電源的電動勢和待測電阻的電壓最大值，選擇電壓表的量程．估算電路中電流最大值，選擇電流表的量程．為了使電路中電流變化較大，變阻器的總電阻應較�。�變阻器觸片上不能接線．該待測電阻較小，應采用電流表的外接法；

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×19.9mm=0.199mm，
所以最終讀數(shù)為4.699mm；
（2）據(jù)題，電路中有兩節(jié)干電池，總電動勢為3V，待測電阻兩端的電壓不超過3V，
所以電壓表應選用A：0～3V，內阻10kΩ；
電路中最大電流約為 I_max=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{3}{5}$A=0.6A，故電流表應選用C：0～0.6A，內阻0.05Ω；
滑動變阻器應選E：0～10Ω，使得電路中電流變化范圍較大；
由于金屬絲的電阻大約為5Ω，因$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$=$\frac{10×1{0}^{3}}{5}$=2000，
$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$=$\frac{5}{0.05}$=100，
因$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＞$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，所以應采用電流表的外接法，測量誤差較小，圖中是電流表的內接法，所以導線d有錯誤．另一個錯誤是e，導線不能接在滑動觸頭上．
（3）根據(jù)坐標系中描出的實驗數(shù)據(jù)點畫出U-I圖線：

（4）由圖示U-I圖象可知，待測電阻阻值為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.00}{0.4}$Ω=5.0Ω
故答案為：（1）4.699；（2）①A，C，②d，e；③如上圖所示；④5.0．

點評 對于電表的量程要根據(jù)電路中最大電壓或電流進行選擇，電流表量程的選擇需要根據(jù)電路進行估算．
本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、作圖象、求電阻阻值、實驗誤差分析，根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表接法是正確連接實物電路圖的關鍵；要掌握描點法作圖的方法．