Question

（1）①在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为

 

mm；若要狭缝宽度调到0.20mm，应使游标上除0刻度线外第

 

条刻度线与主尺上表示

 

mm的刻度线对齐．
②如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

 

mm．
（2）某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R₀（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻R₀的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取了相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？

 

．
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式

 

．

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．
2、（1）由欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流，然后根据该电流确定电流表的量程，选择实验器材．
（2）只有待测电池、电阻箱、电压表，可以用伏阻法测电池的电动势与内阻，根据实验原理作出实验电路图；
由闭合电路的欧姆定律列方程，然后找出具有线性关系的量，并写出函数关系式．

解答：解：1、①游标卡尺的固定刻度读数为0mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.05×13mm=0.65mm，所以最终读数为：0.65mm；
若狭缝宽度调整为0.20mm，由上可知，游标上第4条刻线与主尺上表示4mm的刻度线重合；
②螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为：0.01×50.0mm=0.500mm，所以最终读数为1.500mm．
2、（1）电阻R₀中最大电流约为：I_max=

E

R0

=

3.7

2000

A=1.85mA，电流表A₁量程太大，用A₂替换A₁．
（2）①电阻箱与电压表配合，起到电压表和电流表的作用，电路如图．
②根据闭合欧姆定律，得：
E=U+

U

R2

r
变形得：

1

U

=

1

E

+

r

ER2

如以

1

R2

为横坐标，以

1

U

为纵坐标，得到的是线性图象．
故答案为：（1）①0.65，4，4；
②1.500
（2）（1）用A₂替换A₁
（2）①如图；
②

1

U

=

1

E

+

r

ER2

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．
2、本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验数据分析等问题；选择实验器材时，既要保证安全，又要注意测量精度，要注意实验器材量程的选择．