Question

8．为测量某一玩具电动机M中的线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下：
（1）用螺旋测微器测得绕制线圈的同种规格导线的直径d如图1，则d=0.155mm
（2）如图2为多用电表欧姆档的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大阻值R=50kΩ，串联的固定电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V，用它测量电阻R_x，能较准确测量的阻值范围是B（填A、B、C、D）
A．30kΩ～80kΩ           B．3kΩ～8kΩ
C．300kΩ～800kΩ         D．3 000kΩ～8 000kΩ
用多用电表测量电动机中导线圈的电阻RM，选择“×1Ω”欧姆档，并按正确步骤操作后，指针的位置如图3（此过程电机不转动），则RM=25Ω

（3）为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻RM
电流表A1（0～3A，约5Ω）；
电流表A2（0～30mA，约10Ω）；
滑动变阻器R1（0～1kΩ）
滑动变阻器R2（0～50Ω）
定值电阻R0=60Ω
电源（4V，约1Ω），及开关导线若干
实验小组为使测量过程中电机不转动而采用了如图4所示电路图，应选择的电流表是A₂，滑动变阻器是R₂（填写符号）
按照实验要求，多用电表已选择“直流电压2.5V”档作为电压表使用，请依据图4将图5实验电路中的仪表连接欠缺的两处补完整．
图6是该实验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是B（填A或B）
A、导线圈的电阻；  B、导线圈的电阻与R0阻值之和．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数．
（2）欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数．
（3）①根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
②根据电路图连接实物电路图．
③根据电路图分析答题．

解答 解：（1）由图1所示螺旋测微器可知，其固定刻度示数为0mm，可动刻度读数：15.5×001mm=0.155mm，
螺旋测微器示数为：0mm+0.155mm=0.155mm．
故螺旋测微器读数为0.155mm；
（2）欧姆表的中值电阻附近刻度虽不均匀，但读数误差最小；
欧姆表的中值电阻R_中等于欧姆表的内电阻R_总，
由闭合电路欧姆定律可知，
满偏时：I_g=$\frac{E}{{R}_{内}}$，
半偏时，$\frac{1}{2}$I_g=$\frac{E}{{R}_{内}+{R}_{中}}$，
联立解得：R_中=R_内=$\frac{E}{{I}_{g}}$=$\frac{1.5}{300×1{0}^{-6}}$=5000Ω=5kΩ，
欧姆表的中值电阻为5kΩ，欧姆表能准确测量的阻值范围是：3kΩ～8kΩ，故B正确，ACD错误；
欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，求解出该欧姆表的中值电阻即可；欧姆表选择“×1Ω”欧姆挡，由图2所示可知，欧姆表示数为：25×1Ω=25Ω；
（3）①电路最大电流约为：I=$\frac{E}{{R}_{x}+{R}_{0}+r}$=$\frac{4}{25+60+1}$≈0.047A=47mA，选3A量程电流表读数误差太大，因此电流表应选A₂，
由电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选：R₂．
②根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

③由电路图可知，电压表测定值保护电阻与电动机两端电压，电流表测通过他们的电流，因此U-I图象的斜率是电阻R₀和电动机串联的总电阻，故选B；
故答案为：（1）0.155；
（2）B，25；
（3）A₂，R₂； 如上图所示，B

点评 本题考查了螺旋测微器读数、欧姆表读数、实验器材的选择、连接实物电路图、实验数据处理；螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数．欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数．同时，关键明确欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小；知道中值电阻等于欧姆表内电阻．