Question

20．某实验小组在一次测量一根阻值约为5Ω的电阻丝R_X电阻率实验中

（1）先用螺旋测微器测得这根电阻丝直径的结果如图1所示．则该金属丝的直径是1.703mm．
（2）再测量电阻丝R_x的阻值：
（a）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表
A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表应选用C（选填器材前的字母）；实验电路应采用图2中的甲（选填“甲”或“乙”）．
（b）图2是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请、请根据在（a）问中所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线．
（c）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图4所示，可得该电阻的测量值R_x=$\frac{U}{I}$=5.2Ω（保留两位有效数字）．
（d）若在（a）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是B；若在（a）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是D．（选填选项前的字母）
A．电流表测量值小于流经R_x的电流值
B．电流表测量值大于流经R_x的电流值
C．电压表测量值小于R_x两端的电压值
D．电压表测量值大于R_x两端的电压值．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．
（2）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．
（3）根据电路图连接实物图．
（4）根据电流表和电压表的读数得出待测电阻的大小．
（5）根据电流表的分流和电压表的分压，确定误差产生的原因

解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：1.5mm+20.3×0.01mm=1.703mm．
（2）电源电动势为 4V，电压表选择C，电流最大电流大约：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$=0.6A，电流表应选：B．
由于待测电阻与电流表内阻相当，属于小电阻，则电流表采用外接法，应采用图2中的甲．
（3）根据图2甲所示电路图连接实物实物电路图，实物电路图如图所示：
（4）电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A；电阻阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.60}{0.50}$=5.2Ω．
（5）若选择电流表的外接法，由于电压表的分流作用，可知误差原因是电流表测量值大于流经R_x的电流值，故选B．
若选择电流表的内接法，由于电流表的分压作用，可知误差的原因是电压表测量值大于R_x两端的电压值．故选D．
故答案为：（1）1.703；（2）B；C；甲；（3）电路图如图所示；（4）5.2，（5）B；D．

点评 本题考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．