Question

请完成以下两小题：
（1）图a中螺旋测微器读数为

 

mm．图b中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为

 

cm．

（2）如图所示为测量一直流电流表内电阻的实物图．其规格如下：直流电源（E）：E=6V，内阻不计；
待测电流表（A）：量程0～300mA，内阻约3Ω；
直流电压表（V）：量程0～3V，内阻约1500Ω；
电阻箱（R₁）：最大值999.9Ω，最小改变量0.1Ω；
滑线变阻器（R₂）：最大值10Ω；
单刀单掷开关（K）；导线若干．

①请在方框图内画出测量电流表内电阻的实验原理图（标明各元件的代号）．
②根据所画原理图，用线段代替导线将图中所示实物图连接成实验电路图．
③根据实验电路，计算电流表内电阻的公式为R_A=

 

，式中各物理量的含义是

 

．
④连接电路时应注意的主要事项：

 

（任回答一项）．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读一位．
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数，不需估读．
（2）①为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，为了实现多次测量，滑动变阻器应采用分压接法，电流表与电阻箱串连接在分压电路中，电压表测电阻箱与电流表两端电压，据此设计实验电路图．
②根据实验电路图连接实物电路图，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．
③根据实验所测数据，应用欧姆定律及串联电路特点，求出电流表内阻的表达式．
④为保护电路，闭合开关前，电阻箱接入电路的阻值应为电阻箱最大阻值，分压电路所分电压应最小．

解答：解：（1）①螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×49.6mm=0.498mm，所以最终读数为两数相加，即为1.998mm．
②游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.02×47mm=0.94mm，所以最终读数为10.94mm=1.094cm．
（2）①因滑动变阻器的总电阻较小，应采用分压接法，电流表与电阻箱串连接在分压电路中，电压表测电阻箱与电流表两端电压，实验电路图如图a所示．
②根据电路图连接实物电路图，从电源正极出发，先连接干路，再连接分压电路，实物电路图如图b所示．
③闭合开关，移动滑片到某合适位置，调节电阻箱使电阻箱阻值为R₁，读出电压表示数U，电流表示数I，由欧姆定律得：R_A+R₁=

U

I

，则电流表内电阻R_A=

U

I

-R₁，其中U是电压表示数，A是电流表示数，R₁是电阻箱阻值．
④为保证电路安全，由电路图可知，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最左端，电阻箱接入电路的阻值应为电阻箱的最大阻值，或使滑动变阻器所分的电压为零．
故答案为：
（1）1.998，1.094
（2）①如图a
②如图b
③

U

I

-R1．式中U为电压表的示数，I为电流表的示数，R₁为电阻箱的示数．
④电阻箱的阻值调到最大；或使滑动变阻器所分的电压为零；等．

点评：本题考查了设计实验原理图、连接实物电路图、求电阻、实验注意事项等问题；滑动变阻器的分压接法是连接实物电路图的难点，应掌握滑动变阻器的分压接法，要加强练习，掌握滑动变阻器的分压接法．