Question

（1）有一根横截面为正方形的薄壁管（如图1所示），用游标为20分度的游标卡尺测量其外部的边长l的情况如图2甲所示；用螺旋测微器测得其壁厚d的情况如图6乙所示．则此管外部边长的测量值为l=______cm；管壁厚度的测量值为d=______mm．

（2）一种电池标称电动势为9V，内电阻约50Ω，允许的最大输出电流为50mA．为了较准确的测量这个电池的电动势和内电阻，可以设计出如图3所示的实验电路，已知实验中所使用的电压表内电阻足够大，可以忽略其对电路的影响；图中R为电阻箱，阻值范围为0～999.9Ω，R为保护电阻．
①实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A．10Ω      B．50Ω      C．150Ω      D．500Ω
实验时，R应选用______较好（填字母代号）．
②按照图3所示的电路图，将图4所示的实物连接成实验电路．
③在实验中，当变阻箱调到图5所示位置后，闭合开关S，电压表的示数为8.70V，此时通过电阻箱的电流为______mA．
④断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数．多次重复上述操作，可得到多组电压值U和通过电阻箱的电流值I，利用多次读取和计算出的数据，作出如图6所示的图线．根据图线可知，该电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）20分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.05mm，由主尺读出整毫米数，根据游标尺上第几条刻度线与主尺对齐，读出毫米的小数部分．螺旋测微器的固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．
（2）当电阻箱的电阻调为零时，电路中电流最大，根据闭合电路欧姆定律求出此时的R，再选择定值电阻R的规格．本题用闭合电路欧姆定律列式求解电源内阻，按要求即可画出电路图；由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻及短路电流．
解答：解：（1）此管外部边长的测量值为l=22mm+7×0.05mm=22.35mm=2.235cm
管壁厚度的测量值为d=1.037mm．
（2）当电阻箱的电阻调为零时，电路中电流最大，根据闭合电路欧姆定律得
    I_m=
得R=130Ω，所以保护电阻应大于130Ω，但不能太大，故选150Ω．
②本题用闭合电路欧姆定律列式求解电源内阻，电阻箱和保护电阻串连接入电源，电压表接在电阻箱两端，电路图如图所示：

③当变阻箱调到图5所示位置后，闭合开关S，电压表的示数为8.70V，根据欧姆定律得
I==17.6mA．
④由U-I图可知，电源的电动势E=9.5V；
由闭合电路欧姆定律可知图象的斜率代表内阻：r==50.0Ω；
故答案为：（1）2.235；1.037
（2）①C；②如图所示；③17.6； ④9.5，50.0
点评：本题考查基本测量工具的读数能力、设计电路的基本能力、作图能力，等等，对能力要求较高．