Question

1．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖甲所示，在測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度后，用伏安法測(cè)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(shí)驗(yàn)室提供下列器材：
A．電壓表（0-3V，內(nèi)阻約10kΩ）
B．電壓表（0-15V，內(nèi)阻約50kΩ）
C．電流表（0-0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω）
D．電流表（0-3A，內(nèi)阻約0.01Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（0-10Ω）
F．電池（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻較小）
①要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選C（填序號(hào)）．
②實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線(xiàn)如圖乙所示，圖乙中有兩處明顯接線(xiàn)錯(cuò)誤，請(qǐng)找出并填寫(xiě)在下面橫線(xiàn)上（填連線(xiàn)的字母代號(hào)）錯(cuò)誤1：d；錯(cuò)誤2：e．
③在改正以上錯(cuò)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組電壓表與電流表的讀數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中完成U-I圖線(xiàn)．
④根據(jù)U-I圖線(xiàn)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(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀；
根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)和待測(cè)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(yīng)較�。�變阻器觸片上不能接線(xiàn)．該待測(cè)電阻較小，應(yīng)采用電流表的外接法；

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)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(dòng)勢(shì)為3V，待測(cè)電阻兩端的電壓不超過(guò)3V，
所以電壓表應(yīng)選用A：0～3V，內(nèi)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(yīng)選用C：0～0.6A，內(nèi)阻0.05Ω；
滑動(dòng)變阻器應(yīng)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(yīng)采用電流表的外接法，測(cè)量誤差較小，圖中是電流表的內(nèi)接法，所以導(dǎo)線(xiàn)d有錯(cuò)誤．另一個(gè)錯(cuò)誤是e，導(dǎo)線(xiàn)不能接在滑動(dòng)觸頭上．
（3）根據(jù)坐標(biāo)系中描出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)畫(huà)出U-I圖線(xiàn)：

（4）由圖示U-I圖象可知，待測(cè)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(diǎn)評(píng) 對(duì)于電表的量程要根據(jù)電路中最大電壓或電流進(jìn)行選擇，電流表量程的選擇需要根據(jù)電路進(jìn)行估算．
本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、作圖象、求電阻阻值、實(shí)驗(yàn)誤差分析，根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法是正確連接實(shí)物電路圖的關(guān)鍵；要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．