Question

（1）用螺旋测微器测量某一方钢的厚度，如图A所示，钢板的厚度为

 

 mm；用游标为20分度的卡尺测方钢的边长，如图B所示，钢板的长度为

 

 cm．
（2）某电阻元件的阻值R随温度t变化的图象如图甲所示．一个同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻为100Ω的电流表、电阻箱R′以及用该电阻元件R，串联成如图乙所示的电路．如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
①电流刻度较小处对应的温度刻度

 

；（选填“较高”或“较低”）
②若电阻箱阻值R′=250Ω，图丙中3mA刻度处对应的温度数值为

 

℃．
（3）某同学为了测量电流表A₁的内阻精确值，有如下器材：
电流表A₁（量程300mA，内阻约为5Ω）；电流表A₂（量程600mA，内阻约为1Ω）；电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）；
滑动变阻器R₁（0～5Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R₂（0～50Ω，额定电流为0.01A）；电源E（电动势3V，内阻较小）；
定值电阻R₀ （5Ω）；单刀单掷开关一个、导线若干．
①要求待测电流表A₁的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，以上给定的器材中滑动变阻器应选

 

．在答题卡的方框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号．
②若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻r₁，则r₁的表达式为r₁=

 

；上式中各符号的物理意义是

 

．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器读数时注意半毫米刻度线是否露出，需要估读；游标卡尺读数时注意三种分度区别，不需要估读．（3）题关键是根据估算和电表读数要求排除使用电压表，然后根据串并联规律得出图中所示的测量电路．

解答：解：（1）螺旋测微器的读数为d=8mm+3.0×0.01mm=8.030mm，游标卡尺读数为L=104mm+16×0.05mm=104.80mm
（2）①由R-t图象可知，电阻R随温度升高而逐渐增大，再由闭合电路欧姆定律I=

E

R +R ′   +R   A

可得，R大时电流小，即对应温度较高．
     ②根据闭合电路欧姆定律有I=

E

R +R   A +R ′

代入数据得R=150Ω，根据R-t图象可读出t=50°C
（3）①因要求待测电流表A₁的示数从零开始变化，所以变阻器应用分压式接法，应选阻值小的

R

1

，由于待测电流表

A

1

的满偏电压

U

1

=

I   1 r

1

=1.5V，不足电压表量程的

1

3

，所以不能使用电压表，只能利用两个电流表完成测量．由于

A

2

的量程

A

1

的2倍，而

A

1

的内阻又与定值电阻

R

0

相同，可考虑将

A

1

与

R

0

并联再

A

2

串联，电路图如图所示

     ②根据欧姆定律有

I

2

=

I

1

+

I   1 r   1

R   0

，解得

r

1

=

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

，

I

1

、

I

2

分别为

A

1

、

A

2

的示数，

R

0

是定值电阻的大小．
故答案为（1）8.030，10.480
        （2）①较高，②47
        （3）①

R

1

，如图，②

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

，③

I

1

、

I

2

分别为

A

1

、

A

2

的示数，

R

0

是定值电阻的大小

点评：要掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法；掌握通过估算选择电学仪器和设计电路的思路和方法．