Question

（1）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．
（2）图2是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图，由图中可以读出该金属棒直径的测量值为______mm．



（3）用电压表和电阻箱测量电源电动势和内电阻，可用的实验器材有：
被测电源：电动势约为8V，内阻约为2Ω；
电压表V：量程10V，内阻R_V约为10kΩ；
电阻箱R：阻值范围：0～999.9，允许最大电流1.0A；
开关2只、导线若干．
①在图中方框内画出实验电路图．
②实验中在开关闭合前，电阻箱各个旋纽应该放在______的位置，在测量过程中，改变电阻箱的阻值时应该注意的是______．
③简要说明测量的主要步骤和测量量．______．
④用测量量计算电源电动势的表达式为E=______，计算电源内阻的表达式为r=______．

Answer 1

（1）由图1所示游标卡尺可得，主尺示数为2.3cm，游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm=0.060cm，圆筒外径为2.3cm+0.060cm=2.360cm．
（2）由图2所示螺旋测微器可知，固定刻度为2.5mm，可动刻度示数为13.2×0.01mm=0.132mm，金属棒直径为2.5mm+0.132mm=2.632mm（2.630～2.635mm均正确）
（3）由实验器材可知，本实验采用伏阻法测电源电动势与内阻，有两种实验方案．
方案一：
①实验电路如答图甲所示．
②实验中在开关闭合前，电阻箱各个旋纽应该放在阻值最大的位置，在测量过程中，改变电阻箱的阻值时应该注意的是往阻值变小的方向调节电阻箱并保证电阻值不能太小．
③主要测量步骤：按实验电路连接好电路，断开S₂，闭合开关S₁，记下电压表示数U₁；再闭合开关S₂，调整电阻箱阻值并记录示数R，记下电压表示数U₂．
④电源电动势E=U₁，两开关都闭合时，由闭合电路欧姆定律得：E=U₂+Ir=U₂+

U2

R

r，解得，
电源内阻r=

(U1-U2)R

U2

．
方案二：
①实验电路如答图乙所示．
②实验中在开关闭合前，电阻箱各个旋纽应该放在阻值最大的位置，在测量过程中，改变电阻箱的阻值时应该注意的是往阻值变小的方向调节电阻箱并保证电阻值不能太小．
③主要测量步骤：按实验电路图连接好电路，闭合开关S，使电压表示数适当时，记下电阻箱阻值R₁和电压表示数U₁；改变电阻箱阻值，记下对应的电阻箱阻值R₂和电压表示数U₂．
④由部分电路欧姆定律得：电路电流I=

U

R

，由闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir=U+

U

R

r，
由实验步骤可知，E=U₁+

U1

R1

r，E=U₂+

U2

R2

r，解得：E=

U1U2(R2-R1)

U1R2-U2R1

，r=

R1R2(U2-U1)

U1R2-U2R1

．
故答案为：（1）2.360；（2）2.630；（3）①如图甲（或图乙）所示；②阻值最大的位置；往阻值变小的方向调节电阻箱并保证电阻值不能太小；
③按实验电路连接好电路，断开S₂，闭合开关S₁，记下电压表示数U₁；再闭合开关S₂，调整电阻箱阻值并记录示数R，记下电压表示数U₂．
④E=U₁；r=

(U1-U2)R

U2

（或E=

U1U2(R2-R1)

U1R2-U2R1

，r=

R1R2(U2-U1)

U1R2-U2R1

）．