Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組在一次測(cè)量一根阻值約為5Ω的電阻絲R_X電阻率實(shí)驗(yàn)中

（1）先用螺旋測(cè)微器測(cè)得這根電阻絲直徑的結(jié)果如圖1所示．則該金屬絲的直徑是1.703mm．
（2）再測(cè)量電阻絲R_x的阻值：
（a）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（0～50Ω，額定電流2A），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表
A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）
B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）
C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）
為減小測(cè)量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用B，電壓表應(yīng)選用C（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖2中的甲（選填“甲”或“乙”）．
（b）圖2是測(cè)量R_x的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)、請(qǐng)根據(jù)在（a）問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線．
（c）接通開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U．某次電表示數(shù)如圖4所示，可得該電阻的測(cè)量值R_x=$\frac{U}{I}$=5.2Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（d）若在（a）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是B；若在（a）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是D．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．電流表測(cè)量值小于流經(jīng)R_x的電流值
B．電流表測(cè)量值大于流經(jīng)R_x的電流值
C．電壓表測(cè)量值小于R_x兩端的電壓值
D．電壓表測(cè)量值大于R_x兩端的電壓值．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）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．
（3）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．
（4）根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù)得出待測(cè)電阻的大�。�
（5）根據(jù)電流表的分流和電壓表的分壓，確定誤差產(chǎn)生的原因

解答 解：（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其讀數(shù)為：1.5mm+20.3×0.01mm=1.703mm．
（2）電源電動(dòng)勢(shì)為 4V，電壓表選擇C，電流最大電流大約：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，電流表應(yīng)選：B．
由于待測(cè)電阻與電流表內(nèi)阻相當(dāng)，屬于小電阻，則電流表采用外接法，應(yīng)采用圖2中的甲．
（3）根據(jù)圖2甲所示電路圖連接實(shí)物實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：
（4）電壓表的讀數(shù)為U=2.60V；電流表的讀數(shù)為I=0.50A；電阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60}{0.50}$=5.2Ω．
（5）若選擇電流表的外接法，由于電壓表的分流作用，可知誤差原因是電流表測(cè)量值大于流經(jīng)R_x的電流值，故選B．
若選擇電流表的內(nèi)接法，由于電流表的分壓作用，可知誤差的原因是電壓表測(cè)量值大于R_x兩端的電壓值．故選D．
故答案為：（1）1.703；（2）B；C；甲；（3）電路圖如圖所示；（4）5.2，（5）B；D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查如何選擇儀器，掌握選擇的方法與原則；學(xué)會(huì)由電路圖去連接實(shí)物圖，注意電表的正負(fù)極；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．