Question

（1）用游标卡尺测量一根金属管的内径和外径，尺上的游标分别如图1所示，这根金属管的内径的读数是

 

cm，外径的读数是

 

cm．

（2）某同学准备用500μA的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表．他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图2所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：
A．电流表G_l（量程1.0mA，内电阻约100Ω）B．电流表G₂（量程500μA，内电阻约200Ω）
C．电池组E（电动势为3.0V，内电阻未知）
D．滑线变阻器R（0～25Ω）
K．四旋钮电阻箱R₁（总阻值9999Ω）
F．保护电阻R₂（阻值约100Ω）
G．开关S₁，单刀双掷开关S₂
①根据电路图所示，请将图3器材接成实验电路图．
②实验中该同学先合上开关S_l，再将开关S₂与a相连，调节滑线变阻器R，当电流表G₂有某一合理的示数时，记下电流表G₁的示数为I；然后将开关S₂与b相连，保持R不变，调节

 

，使电流表G₁的示数仍为I时，读取电阻箱的读数为r．
③由上述测量过程可知，电流表G₂内电阻的测量值r_g=

 

．
④若该同学通过测量得到电流表G₂的内电阻值为190Ω，他必须将一个

 

kΩ的电阻与电流表G₂串联，才能改装为一块量程为2.0V的电压表．

Answer 1

分析：本题（1）的关键是掌握游标卡尺的读数方法；题（2）的关键是明确等效替代方法测量电流表内阻的实验原理．

解答：解：（1）游标卡尺读数为：

d

1

=24mm+5×0.1mm=24.5mm=2.45cm，

d

2

=30mm+×0.1mm=30.3mm=3.03cm
（2）①实物连接图如图所示：

②根据等效替代方法可知，将开关S₂与b相连后，应保持R不变，调节电阻箱

R

1

，使电流表

G

1

的示数仍为I
③根据欧姆定律可得

r

g

=r       
④根据欧姆定律应有U=

I

g

(r

g

+R)，解得：R=3.81kΩ．
故答案为：（1）2.45，3.03
         （2）①如图，②电阻箱

R

1

，③r，④3.81．

点评：等效替代思想是物理学中一种非常重要的思想方法，应该灵活运用．