Question

6．某同學(xué)為了測(cè)定一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體的電阻率，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下

（1）先用一個(gè)有三個(gè)倍率的多用電表粗略測(cè)量該導(dǎo)體的電阻，三個(gè)倍率分別是×1、×10、×100．
用×10檔測(cè)量該導(dǎo)體電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到×1檔．如果換檔后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是歐姆調(diào)零，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是5Ω．
（2）圖乙中給出的是用分別用螺旋測(cè)微器測(cè)量該導(dǎo)體直徑和用游標(biāo)卡尺測(cè)量該導(dǎo)體的長(zhǎng)度上時(shí)的示數(shù)，直徑應(yīng)為
D=6.125mm，長(zhǎng)度應(yīng)為L(zhǎng)=6.375cm．
（3）為了更準(zhǔn)確的測(cè)定該導(dǎo)體的電阻，可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：
A．伏特表（3伏，內(nèi)阻約為3千歐）
B．伏特表（15伏，內(nèi)阻約為20千歐）
C．安培表（0.6安，內(nèi)阻約為1歐）
D．安培表（3安，內(nèi)阻約為0.2歐）
E．滑動(dòng)變阻器（20歐，最大電流1.0安）
F．滑動(dòng)變阻器（100歐，最大電流0.60安）
G．3伏電池組
H．電鍵、導(dǎo)線若干
①電路實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用器材：ACEGH（填序號(hào)）
②在如圖丁虛框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖．

Answer 1

分析 （1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，指針要指在刻度盤中央附近，指針偏角過小，說明所選檔位太小，應(yīng)換用大擋；換檔的要?dú)W姆調(diào)零，歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)；
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
（3）合理選擇實(shí)驗(yàn)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．

解答 解：（1）表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則電阻小，應(yīng)換小檔位，即×1檔，如果換擋后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是：重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；
由圖乙所示可知，歐姆表示數(shù)為5×l=8Ω
（2）螺旋測(cè)微器的固定刻度為6mm，可動(dòng)刻度為12.5×0.01mm=0.125mm，所以最終讀數(shù)為6mm+0.125mm=6.125mm．
游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：6.3cm=63mm，游標(biāo)尺上第15個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為15×0.05mm=0.75mm，所以最終讀數(shù)為：63mm+0.75mm=63.75mm=6.375cm．
（4）電源電動(dòng)為3V，電壓表選A，
電阻中最大電流約為：I=$\frac{E}{R}=\frac{3}{5}=0.6A$，故應(yīng)選擇電流表C，為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選阻值較小的E，則選用的器材為：ACEGH
因待測(cè)電阻約為5Ω，根據(jù)待測(cè)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(cè)電阻阻值偏小，故用電流表外接法：
實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖如圖．
故答案為：（1）×1，歐姆調(diào)零，5；（2）6.125，6.375；（3）①ACEGH；②如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．以及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．若有“測(cè)得多組數(shù)據(jù)”要求或要求電流從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式接法，選擇阻值小的變阻器時(shí)方便調(diào)節(jié)．