Question

I．在“長度的測量”實驗中，調整卡尺兩測腳間距離，主尺和游標的位置如圖1所示．
此時卡尺兩測腳間狹縫寬度為______ mm；若要狹縫寬度調到0.20mm，應使游標上第______條刻度線與主尺上表示______ mm的刻度線重合．
II．在把電流表改裝成電壓表的實驗中，所用電流表G的滿偏電流I_g=200μA，內阻R_g估計在400Ω到600Ω之間．
（1）按圖2測定電流表G的內阻R_g，需要選用合適的器材，現有供選用的器材如下：
A．滑動變阻器（阻值范圍0-200Ω）
B．滑動變阻器（阻值范圍0-1750Ω）
C．電阻箱（阻值范圍0-999Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0-99999Ω）
E．電源（電動勢6V，內阻0.3Ω）
F．電源（電動勢12V，內阻0.6Ω）
按實驗要求，電路圖中的R最好選用______，R’最好選用______，E最好選用______．（填入選用器材的字母代號）
（2）假定由上述步驟已測出電流表內阻R_g=500Ω，現在通過串聯一個24.5kΩ的電阻把它改裝成為一個電壓表，此電壓表的量程為______V．
（3）圖3是測定未知電阻R_x的電路圖，圖4是電路中所需要的器材（虛線框內為上述已改裝好的電壓表），請按電路圖畫出連線，將所示器材接成實驗電路．
（4）測量時，電流表的讀數為0.20A，而改裝后的電壓表的表頭讀數如圖5所示，那么R_x的阻值等于______Ω．

Answer 1

【答案】分析：I．游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
II．（1）選擇實驗器材：因并聯電阻后認為總電流不變，則要求所串的電阻要大，所并聯的電阻要與電流表的內阻相當故R應選大的，R′應選小的．因總電阻要大故所選電動勢要大一些．
（2）電流表改裝成電壓表要串聯電阻R，U為改裝后的量程則量程為U=I_g（R_g+R）．
（3）按電路圖沿電流流向連接實物圖，注意正負接線柱．
（4）由電壓表的改裝原理計算得出電壓值，再由歐姆定律求得阻值．
解答：解：I．游標卡尺的主尺讀數為0mm，游標讀數為0.05×13=0.65mm，所以最終讀數為0.65mm．
若要狹縫寬度調到0.20mm，應使游標上第4條刻度線與主尺上表示4mm的刻度線重合．
II．（1）因K₂閉合前后總電流變化要很小，則串聯的R的阻值要大故R選D，并聯的電阻要與電流表的內阻相當，故R′選C，
       因總電阻大，則電動勢要大一些選F．
     （2）改裝成電壓表的量程為U：為U=I_g（R_g+R）=200×10^-6×（500+24.5×10³）=5.0V
      （3）按電路圖沿電流流向連接實物圖，注意正負接線柱．連接如圖所示

（4）電流壓表的讀數為：I（Rg+R）=120×10-6（500+24.5×103）=3v
    則阻值R_X==15Ω
故答案為：I．0.65，4，4．
II．（1）D、C、F
         （ 2）5.0
        （3）電路連接如圖
        （4）15?
點評：（1）本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（2）考查半偏法測電阻，認為電流表與電阻并聯后總電壓不變，則電流表的內阻=所并聯電阻值．考查的電壓表的改裝原理，明確串聯電阻的分壓作用，會求串聯電阻的量程，及電流到電壓的換算公式．