Question

8．為測量某一玩具電動機M中的線圈的電阻率，某實驗小組的部分實驗方案如下：

（1）用螺旋測微器測得繞制線圈的同種規(guī)格導線的直徑d如圖1，則d=0.155mm
（2）如圖6為多用電表歐姆檔的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻r_g=100Ω，調(diào)零電阻最大阻值R=50kΩ，串聯(lián)的固定電阻R₀=50Ω，電池電動勢E=1.5V，用它測量電阻R_x，能較準確測量的阻值范圍是B（填A、B、C、D）
A．30kΩ～80kΩ      B．3kΩ～8kΩ     C．300kΩ～800kΩ         D．3 000kΩ～8 000kΩ
用多用電表測量電動機中導線圈的電阻R_M，選擇“×1Ω”歐姆檔，并按正確步驟操作后，指針的位置如圖2（此過程電機不轉(zhuǎn)動），則R_M=22Ω
（3）為提高精度，他又用以下儀器再次測量導線圈的電阻R_M
電流表A₁（0～3A，約5Ω）；
電流表A₂（0～30mA，約10Ω）；
滑動變阻器R₁（0～1kΩ）
滑動變阻器R₂（0～50Ω）
定值電阻R₀=60Ω
電源（4V，約1Ω），及開關(guān)導線若干
①實驗小組為使測量過程中電機不轉(zhuǎn)動而采用了如圖3所示電路圖，應選擇的電流表是A₂，滑動變阻器是R₂（填寫符號）
②按照實驗要求，多用電表已選擇“直流電壓2.5V”檔作為電壓表使用，請依據(jù)圖3將圖4實驗電路中的儀表連接欠缺的兩處補完整．
③圖5是該實驗小組測得的數(shù)值描繪出的圖象，其斜率值表示的是B（填A或B）
A、導線圈的電阻；  B、導線圈的電阻與R₀阻值之和．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度示數(shù)與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．
（2）歐姆表指針示數(shù)與對應擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．
（3）①根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，應選擇最大阻值較小的滑動變阻器．
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖．
③根據(jù)電路圖分析答題．

解答 解：（1）由圖1所示螺旋測微器可知，其固定刻度示數(shù)為0mm，可動刻度讀數(shù)：15.5×001mm=0.155mm，
螺旋測微器示數(shù)為：0mm+0.155mm=0.155mm．
故螺旋測微器讀數(shù)為0.155mm；
（2）歐姆表的中值電阻附近刻度雖不均勻，但讀數(shù)誤差最小；
歐姆表的中值電阻R_中等于歐姆表的內(nèi)電阻R_總，
由閉合電路歐姆定律可知，
滿偏時：I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$，
半偏時，$\frac{1}{2}$I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}+{R}_{中}}$，
聯(lián)立解得：R_中=R_內(nèi)=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{300×1{0}^{-6}}$=5000Ω=5kΩ，
歐姆表的中值電阻為5kΩ，歐姆表能準確測量的阻值范圍是：3kΩ～8kΩ，故B正確，ACD錯誤；
歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最小，求解出該歐姆表的中值電阻即可；歐姆表選擇“×1Ω”歐姆擋，由圖2所示可知，歐姆表示數(shù)為：22×1Ω=22Ω；
（3）①電路最大電流約為：I=$\frac{E}{{R}_{x}+{R}_{0}+r}$=$\frac{4}{25+60+1}$≈0.047A=47mA，選3A量程電流表讀數(shù)誤差太大，因此電流表應選A₂，
由電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選：R₂．
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

③由電路圖可知，電壓表測定值保護電阻與電動機兩端電壓，電流表測通過他們的電流，因此U-I圖象的斜率是電阻R₀和電動機串聯(lián)的總電阻，故選B；
故答案為：（1）0.155±0.001；
（2）B，22；
（3）A₂，R₂； 如上圖所示，B．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、歐姆表讀數(shù)、實驗器材的選擇、連接實物電路圖、實驗數(shù)據(jù)處理；螺旋測微器固定刻度示數(shù)與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)．歐姆表指針示數(shù)與對應擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．同時，關(guān)鍵明確歐姆表的中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最小；知道中值電阻等于歐姆表內(nèi)電阻．