Question

（1）下列各儀器的讀數(shù)，
甲圖的讀數(shù)為

 

mm；
乙圖的讀數(shù)為

 

cm；
丙圖的讀數(shù)為

 

Ω．

（2）一種電池標稱電動勢為9V，內(nèi)電阻約50Ω，允許的最大輸出電流為50mA．為了較準確的測量這個電池的電動勢和內(nèi)電阻，可以設(shè)計出如下圖1所示的實驗電路，已知實驗中所使用的電壓表內(nèi)電阻足夠大，可以忽略其對電路的影響；圖中R為電阻箱，阻值范圍為0～999.9Ω，R₀為保護電阻．
①實驗室里備用的定值電阻有以下幾種規(guī)格：
A．10Ω      B．50Ω      C．200Ω      D．500Ω
實驗時，R₀應(yīng)選用

 

較好（填字母代號）．
②按照下圖1所示的電路圖，將下圖2所示的實物連接成實驗電路．
③在實驗中，當變阻箱調(diào)到圖3所示位置時其阻值是

 

Ω，這時閉合開關(guān)S，若電壓表的示數(shù)為8.70V，那么此時通過電阻箱的電流為

 

mA．
④斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U和通過電阻箱的電流值I，利用多次讀取和計算出的數(shù)據(jù)，作出如坐標紙所示的圖線（圖4）．根據(jù)圖線可知，該電池的電動勢E=

 

V，內(nèi)電阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率，由于歐姆表刻度不均勻，因此可以不需要估讀．
（2）當電阻箱的電阻調(diào)為零時，電路中電流最大，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出此時的R₀，再選擇定值電阻R₀的規(guī)格．本題用閉合電路歐姆定律列式求解電源內(nèi)阻，按要求即可畫出電路圖；由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻及短路電流．

解答：解：（1）甲圖螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)5.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×12.4=0.124mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=5.5+0.124=6.124mm，由于需要估讀，因此在范圍6.123～6.125內(nèi)均正確．
乙圖游標卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標尺上第11個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm=0.050cm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標尺讀數(shù)=1.0cm+0.050cm=1.050cm；
丙圖中歐姆表的示數(shù)為：9，由于選擇的是×100檔位，因此讀數(shù)為：9×100=900Ω．
故答案為：6.124（6.123～6.125）；1.050；900．
（2）①當電阻箱的電阻調(diào)為零時，電路中電流最大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得
I_m=

E

R0+r

，得R₀=130Ω，所以保護電阻應(yīng)大于130Ω，但不能太大，故選200Ω，故ABD錯誤，C正確．
②本題用閉合電路歐姆定律列式求解電源內(nèi)阻，電阻箱和保護電阻串連接入電源，電壓表接在電阻箱兩端，電路圖如圖所示：

③當變阻箱調(diào)到圖5所示位置后，電阻箱的電阻為：（8×0.1+3×1+4×10+3×100）Ω=343.8Ω；
閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為8.70V，根據(jù)歐姆定律得：
I=

U

R+R0

=16mA．
④由U-I圖可知，電源的電動勢E=9.5V；
由閉合電路歐姆定律可知圖象的斜率代表內(nèi)阻：r=

△U

△I

=50.0Ω；
故答案為：①C；②如上圖所示；③343.8；16；④9.5； 50．

點評：本題考查基本測量工具的讀數(shù)能力、設(shè)計電路的基本能力、作圖能力，等等，對能力要求較高．