Question

13．某同学通过实验测量一种合金的电阻率．
（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图1所示的部件B （ 选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图中的示数可读出合金丝的直径为0.410mm．
（2）图2所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中7、9（ 选填图中表示接线柱的数字） 之间出现了断路 （ 选填“短路”或“断路”）．
（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23V 和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7Ω．为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议．电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．．

Answer 1

分析 （1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．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，注意其精度是0.01mm．
（2）合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化，说明电路中有断路．
（3）根据电压表和电流表的示数求出合金丝的阻值大约值，与两个电表的内阻进行比较，确定电流表的接法．为减小测量误差，测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．

解答 解：（1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．
螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度的读数为：0.01mm×41.0=0.410mm，故合金丝的直径为 d=0.410mm．
（2）由图知：电压表的读数接近3V，而电路中电流接近零，说明电路中7、9间有断路．
（3）据题：电压表和电流表的示数分别为U=2.23V，I=38mA
则合金丝的阻值大约为 R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.23}{38×1{0}^{-3}}$Ω=58.7Ω
由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$=$\frac{3000}{58.7}$≈51.1，$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{58.7}{0.3}$≈195.7，所以$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{RA}$故为减小测量误差，建议之一：将电流表外接改为内接．
建议之二：测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．（或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值）
故答案为：（1）B；0.410．
（2）7、9；断路．
（3）电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．（ 或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值）．

点评 本题要掌握螺旋测微器的读数方法，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．
根据待测电阻与电压表、电流表内阻的关系，选择电流的接法，记住口诀“大内小外”．