Question

19．欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）       
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）    
D．电压表（0～3V，内阻3kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）    
F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）     
H．开关、导线
（1）上述器材中应选用的是ACDFH；（填写各器材的字母代号）
（2）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变请按要求在图1的方框内画出测量待测金属导线的电阻R_x的原理电路图．
（3）某同学用游标卡尺（图2）和螺旋测微器（图3）分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度．读出图中的示数．该金属圆片的直径的测量值为12.40mm．厚度的测量值为1.682mm．

Answer 1

分析 （1）根据伏安法测电阻的原理选择实验器材；
（2）根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，根据题意确定滑动变阻器的接法，然后作出电路图；
（3）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．

解答 解：（1）伏安法测电阻丝电阻，需要：A、电池组（3V，内阻1Ω）；
电源电动势为3V，因此电压表选：D、电压表 （0～3V，内阻3kΩ）；
电路最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，电流表应选：C、电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）；
为方便实验操作滑动变阻应选：F、滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）；
此外还需要：H、开关、导线；因此需要的实验器材是：A、C、D、F、H．
（2）待测电阻阻值约为5Ω，电流表内阻约为0.125A，电压表内阻约为3kΩ，
相对来说，电压表内阻远大于待测定值阻值，因此电流表应采用外接法；
实验要求电流能在0～0.5A范围内改变，则滑动变阻器采用分压接法，实验电路图如图所示：

（3）由图示螺旋测微器可知，其示数为：12mm+8×0.05mm=12.40mm；
由图示螺旋测微器可知，其示数为：1.5mm+13.2×0.01mm=1.682mm；
故答案为：（1）ACDFH；（2）电路图如图所示；（3）12.40；1.682．

点评 本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、螺旋测微器与游标卡尺的读数，要掌握常用器材的使用及读数方法；根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法是作出电路图的关键，电流表接法的判断，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法．