Question

（1）如图1是用游标卡尺测量某金属圆筒外径的示意图，由图中可以读出该圆筒外径的测量值为

 

cm． 图2是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图，读出该金属棒直径的测量值为

 

mm．
（2）一种供实验使用的小型电池，电动势约为9V，内阻约为40Ω，电池允许最大输出电流为50mA，为了准确测定这个电池的电动势和内阻，用图甲a所示的实验电路进行测量（图中电压表内阻很大，可不考虑它对测量的影响），R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，R₀是保护电阻．
①按实验要求，把图甲b中的实验器材按实验电路图进行正确连线
②实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A． 10Ω，5W         B．150Ω，0.5W
C．800Ω，2.5W       D．1.2kΩ，1W
实验时，R₀应选用

 

较好．
③在实验中当电阻箱调到图乙所示位置后，闭合开关S，电压表示数9.0V，变阻箱此时电阻为

 

Ω，电路中流过电阻箱的电流为

 

mA．
④断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次测量后，做出如丙图所示线，则该电池电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：1、游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．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，两种仪器读数时均可采用公式法，即：主尺读数+副尺读数．
2、根据伏阻法测电源电动势与内阻的原理连接实物电路图．
根据欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻．
由图示电阻箱读出其示数，然后由欧姆定律求出电路电流．
由闭合电路欧姆定律求出函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内电阻．

解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为2.3cm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为：0.05×12mm=0.60mm=0.060cm，
所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数为：2.3cm+0.060cm=2.360cm；
螺旋测微器的固定刻度读数2.5mm，可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数为：2.5mm+0.130mm=2.630mm．
（2）①应用伏阻法测电源的电动势与内阻，电压表应测路端电压，电压表要并联在电阻两端，实物电路图如图所示．

②电源的最大输出电流为50mA=0.05A，则电路最小电阻R=

E

I

=

9V

0.05A

=180Ω，则保护电阻阻值约为：R₀=R-r=180Ω-40Ω=140Ω，
则保护电阻应选：B．
③由图丙所示电阻箱可知，电阻箱阻值R=1×1000Ω+7×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=750Ω，
通过电阻箱的电流I=

U

R+R0

=

9V

750Ω+150Ω

=0.01A=10mA．
④U-I图线的纵轴截距表示电动势，故电动势为E=9.5V．
图线斜率的绝对值表示内电阻，所以r=

△U

△I

=

9.5-7.0

0.05

=50Ω
故答案为：（1）2.360，2.630．
（2）①如图
②B
③750，10
④9.5，50

点评：1、解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．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．
2、本题考查测量电动势和内电阻的基本方法，注意图象的意义即可求得电动势和内电阻．