Question

請完成以下兩小題：
（1）圖a中螺旋測微器讀數(shù)為

 

mm．圖b中游標卡尺（游標尺上有50個等分刻度）讀數(shù)為

 

cm．

（2）如圖所示為測量一直流電流表內(nèi)電阻的實物圖．其規(guī)格如下：直流電源（E）：E=6V，內(nèi)阻不計；
待測電流表（A）：量程0～300mA，內(nèi)阻約3Ω；
直流電壓表（V）：量程0～3V，內(nèi)阻約1500Ω；
電阻箱（R₁）：最大值999.9Ω，最小改變量0.1Ω；
滑線變阻器（R₂）：最大值10Ω；
單刀單擲開關(guān)（K）；導線若干．

①請在方框圖內(nèi)畫出測量電流表內(nèi)電阻的實驗原理圖（標明各元件的代號）．
②根據(jù)所畫原理圖，用線段代替導線將圖中所示實物圖連接成實驗電路圖．
③根據(jù)實驗電路，計算電流表內(nèi)電阻的公式為R_A=

 

，式中各物理量的含義是

 

．
④連接電路時應(yīng)注意的主要事項：

 

（任回答一項）．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀一位．
游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標尺讀數(shù)，不需估讀．
（2）①為減小實驗誤差，應(yīng)進行多次測量求平均值，為了實現(xiàn)多次測量，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表與電阻箱串連接在分壓電路中，電壓表測電阻箱與電流表兩端電壓，據(jù)此設(shè)計實驗電路圖．
②根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，注意電表正負接線柱不要接反，注意滑動變阻器的接法．
③根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律及串聯(lián)電路特點，求出電流表內(nèi)阻的表達式．
④為保護電路，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為電阻箱最大阻值，分壓電路所分電壓應(yīng)最小．

解答：解：（1）①螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為1.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×49.6mm=0.498mm，所以最終讀數(shù)為兩數(shù)相加，即為1.998mm．
②游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標讀數(shù)為0.02×47mm=0.94mm，所以最終讀數(shù)為10.94mm=1.094cm．
（2）①因滑動變阻器的總電阻較小，應(yīng)采用分壓接法，電流表與電阻箱串連接在分壓電路中，電壓表測電阻箱與電流表兩端電壓，實驗電路圖如圖a所示．
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖，從電源正極出發(fā)，先連接干路，再連接分壓電路，實物電路圖如圖b所示．
③閉合開關(guān)，移動滑片到某合適位置，調(diào)節(jié)電阻箱使電阻箱阻值為R₁，讀出電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I，由歐姆定律得：R_A+R₁=

U

I

，則電流表內(nèi)電阻R_A=

U

I

-R₁，其中U是電壓表示數(shù)，A是電流表示數(shù)，R₁是電阻箱阻值．
④為保證電路安全，由電路圖可知，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)移到最左端，電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為電阻箱的最大阻值，或使滑動變阻器所分的電壓為零．
故答案為：
（1）1.998，1.094
（2）①如圖a
②如圖b
③

U

I

-R1．式中U為電壓表的示數(shù)，I為電流表的示數(shù)，R₁為電阻箱的示數(shù)．
④電阻箱的阻值調(diào)到最大；或使滑動變阻器所分的電壓為零；等．

點評：本題考查了設(shè)計實驗原理圖、連接實物電路圖、求電阻、實驗注意事項等問題；滑動變阻器的分壓接法是連接實物電路圖的難點，應(yīng)掌握滑動變阻器的分壓接法，要加強練習，掌握滑動變阻器的分壓接法．