Question

（1）用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径，测量的结果如图所示，则此金属丝的长度L=

 

mm，直径d=

 

mm．

（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（量程15V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
①在该实验中，电流表应选择

 

（填“A₁”或“A₂”），电压表应选择

 

（填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择

 

（填“R₁”或“R₂”）．
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框（图乙）中完成实验的电路图．
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为

 

．
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上（图丙）已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线．

	U（V）	I（A）
1	0	0
2	0.5	0.17
3	1.0	0.30
4	1.5	0.39
5	2.0	0.45
6	2.5	0.49

⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=

 

W（保留两位有效数字）．（若需作图，可直接画在第④小题图中）

Answer 1

分析：（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数．
（2）①根据灯泡额定电流选择电流表，根据灯泡额定功率选择电压表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．
②根据图甲所示实物电路图，分析清楚电路结构，然后根据各电路元件的连接方式作出电路图．
③滑动变阻器采用分压接法时，电表可以从零开始变化，滑动变阻器采用限流接法时，电表不能从零开始变化．
④根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中各点作出图象．
⑤电源与定值电阻整体组成一个等效电源，在图象中作出电源的I-U图象，由图象找出电路电流与灯泡电压，然后由P=UI求出灯泡功率．

解答：解：（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数为3.9cm，游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm=0.030cm，则游标卡尺示数为3.9cm+0.030cm=3.930cm=39.30mm；
由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为15.1×0.01mm=0.151mm，则螺旋测微器示数为1.5mm+0.151mm=1.651mm；
（2）①灯泡额定电流I=

P

U

=

1.5W

3V

=0.5A，电流表选A₂（量程600mA，内阻约5Ω），
灯泡额定电压为3V，电压表选V₁（量程3V，内阻约3kΩ），
为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选：R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）．
②由实物电路图可知，滑动变阻器采用分压 接法，电流表采用外接法，
根据实物电路图作出电路图，如图1所示．
③调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，
说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线h断了．
④根据第4组实验数据在坐标系中描出对应点，然后作出I-U图象，如图2所示．
⑤电源与6.0Ω的定值电阻串联组成等效电源，在灯泡伏安特性曲线中作出电源的U-I图象，
两图象的交点坐标值为，U=1.1V，I=0.31A，灯泡功率P=UI=1.1V×0.31A≈0.34W．
故答案为：（1）39.30，1.651；
（2）①A₂，V₁，R₁；②电路图如图1所示；③h；④图象如图2所示；⑤0.34．

点评：游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数．
游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读；对游标卡尺读数时，要确定游标尺的精度值．