Question

2．在探究“決定導體電阻的因素”實驗中，我們經常用到刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、電壓表、電流表等測量工具．

（1）在一次實驗中，如果提供了下列幾個長度測量儀器：①毫米刻度尺；②10分度游標卡尺；③20分度游標卡尺；④螺旋測微器．一個同學用其中一種儀器正確測量某工件的長度為3.125cm，則他所使用的儀器為（填儀器序號）．如圖1是用螺旋測微器測量的電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑d=1.020mm．
（2）某研究性學習小組的同學想測量某電阻絲的電阻率．
①同學們截取了約1m長的電阻絲，首先利用多用電表的歐姆擋粗測其阻值，下列操作或說法中正確的是CD
A．測量前檢查表針是否停在左端的“0”位置，如不在則要進行歐姆調零
B．若用歐姆表“×l”擋測量，指針恰好在刻度30～50的正中，則待測電阻為40Ω
C．若用歐姆表“×10”擋測量，指針偏轉角度過大，應換成“×1”擋
D．每次改變不同倍率的歐姆檔后都要重新進行歐姆調零
②若同學們粗測得該段電阻絲的阻值約為3Ω，然后用伏安法測定電阻絲的阻值，再利用公式ρ=$\frac{RS}{L}$求得電阻絲的電阻率ρ．可供選擇的器材如下：
A．量程0.6A，內阻0.5Ω的電流表
B．量程3A，內阻0.1Ω的電流表
C．量程3V，內阻6kΩ的電壓表
D．量程15V，內阻30kΩ的電壓表
E．阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器
F．阻值為0～10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器
G．6V蓄電池
H．電鍵一個、導線若干
實驗中要求金屬絲的發熱功率不超過0.75W，電流表應選用A；電壓表應選用C；滑動變阻器應選用F．（請填寫備選器材前的字母）根據選擇的器材設計實驗電路測出金阻絲的電阻，要求電壓變化范圍盡可能大，在圖2的方框中畫出電路圖：

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數．
（2）每選定一次歐姆檔位后電路發生改變要重新進行歐姆調零，測量電阻要把電阻與其它元件獨立；測完要把選擇開關正確放置．
根據電路發熱功率與電阻可求出最大電流估計值，從而可以選擇電流表，根據電源電動勢、待測電阻阻值與所選電流表選擇滑動變阻器；
根據題意確定滑動變阻器與電流表接法，然后作出電路圖．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數為：1mm+2.0×0.01mm=1.020mm；
（2）①A、測量前檢查表針是否停在左端的“0”位置，如不在則要進行機械校零．故A錯誤，
B、若用歐姆表“×l”擋測量，指針恰好在刻度30～50的正中，由于歐姆表刻度線不均勻，左疏右密，待測電阻小于40Ω，故B錯誤．
C、表針偏轉過大，說明電阻檔選擇過大，應換小檔位進行測量，故C正確；
D、運用歐姆表測量電阻時，不是每次測量都要重新調零，而是在換擋后要重新調零．故D正確．故選：CD；
②該段電阻絲的阻值約為3Ω，發熱功率不超過0.75W，通過電阻絲的最大電流約為：I=$\sqrt{\frac{P}{R}}$=$\sqrt{\frac{0.75}{3}}$=0.5A，電流表應選擇A；
電阻絲兩端最大電壓約為：U=IR=0.5×3=1.5V，電壓表應選擇C；為方便實驗操作滑動變阻器應選擇F；
實驗要求電壓變化范圍盡可能大，滑動變阻器要采用分壓接法，待測電阻阻值約為3Ω，電流表內阻約為0.5Ω，電壓表內阻約為6kΩ，
電壓表內阻遠大于待測電阻阻值，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示：

故答案為：（1）1.020；（2）①CD；②A；C；F；電路圖如圖所示．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數、歐姆表的使用注意事項、實驗器材選擇、設計實驗電路圖，是實驗的常考問題，一定要掌握，平時要注意基礎知識的學習與掌握；根據題意確定滑動變阻器與電流表的接法是作出電路圖的關鍵．