Question

（1）在利用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中，實驗器材有：濃度為0.05%（體積分數(shù)）的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm²淺 盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙，下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰�缺的步驟C：
A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL 油酸酒精溶液時的滴數(shù)N
B．將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從靠近水面處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n
C．

將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上

D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積S cm²，請你用已給的和測得的物理量表示出單個油酸分子的直徑d=

0.05%n

NS

（單位：cm）
（2）從下列給出的器材中選出適當?shù)膶嶒炂鞑�，設(shè)計一個測量阻值約為15kΩ電阻R_x的電路，要求方法簡捷，R_x兩端的電壓從零開始變化，盡可能提高測量的精度．
A．電流表A₁（量程1mA，內(nèi)阻r₁約為50Ω）
B．電流表A₂（量程500μA，內(nèi)阻r₂約為500Ω）
C．電壓表V₁（量程10V，內(nèi)阻r₃=15KΩ）
D．電壓表V₂（量程3V，內(nèi)阻r₄=10KΩ）
E．滑動變阻器R₁（阻值0～50Ω，額定電流為1A）
F．滑動變阻器R₂（阻值0～1kΩ，額定電流為0.1A）
G．電池（E=3V，內(nèi)阻很小，但不能忽略）
H．電鍵，導線若干
測量時所用器材為

BDEGH

（選填代號）
在虛線框內(nèi)根據(jù)所用器材畫出測量電路原理圖；若選測量數(shù)據(jù)的一組來計算R_x，則表達式為R_x=

U2

I2- U2 r4

，式中各符號的意義是：

U₂：電壓表的讀數(shù)；I₂：電流表的
讀數(shù)；r₄電壓表V₂的內(nèi)阻

．

Answer 1

分析：（1）油膜法測分子直徑需要測出油膜的面積，求出油膜的體積，然后求出油膜的厚度，即油分子的直徑．
（2）題意可知，電源電壓為3V，而待測電阻約為15kΩ，則可知電路中電流的最大值，本著安全準確的原則可以選電壓表及電流表；
根據(jù)電阻阻值與電流表、電壓表內(nèi)阻的大小關(guān)系可以選出合理的接法，則可畫出電路圖；
由接法可知R_X兩端的電壓及電流，由歐姆定律可求得電阻值．

解答：解：（1）將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上；
D、每一滴油溶液的體積

1

N

ml，滴入水面的油溶液的體積

n

N

ml，滴入水中的油的體積V=

0.05%n

N

ml，
油膜的厚度，即油分子的直徑d=

V

S

=

0.05%n

NS

cm．
（2）因電源電壓為3V，故電壓表只能選取V₂，而由歐姆定律可知，電路中的電流約為I=

3V

15000Ω

=200mA，故電流表應(yīng)選A₂；實驗中要求的電壓從零開始變化．滑動變阻器采用分壓接法，選擇小電阻R₂即可，故選擇的器材為：B  D  E  G H．
電路應(yīng)采用分壓接法，且電流表采用外接法，答案如圖所示：

由題意可知，電壓值為U₂，而電流為A₂中電流減去電壓分流電流，則由歐姆定律可知：R_x=

U2

Rx

=

U2

I2- U2 r4

，U₂表示電壓表V₂的示數(shù)，I₂表示電流A₂的示數(shù)．r₄示電壓表V₂的內(nèi)阻；
故答案為：（1）將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上；  

0.05%n

NS

；
（2）B  D  E  G H．

U2

I2- U2 r4

．U₂：電壓表的讀數(shù)；I₂：電流表的讀數(shù)； r₄電壓表V₂的內(nèi)阻．．

點評：電學實驗的考查重點在于考查：儀表的選擇，接法的選擇及數(shù)據(jù)分析和誤差分析．