Question

（2006?武漢模擬）（1）用游標(biāo)為50分度的卡尺（測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm）測(cè)定某圓筒的內(nèi)徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖1所示，可讀出圓筒的內(nèi)徑為

54.08

mm
（2）現(xiàn)有一場(chǎng)塊小量程電流表G（表頭），滿偏電流為50μΑ，內(nèi)阻約為800～850Ω，把它改裝成量程為1mA的電流表．可供選擇的器材有：
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值約20Ω；
電位器R₂，最大阻值約100kΩ；
電阻箱R’最大阻值9999Ω；
定值電阻R₀，阻值1kΩ；
電池E₁，電動(dòng)勢(shì)1.5V；
電池E₂，電動(dòng)勢(shì)3.0V；
電池E₃，電動(dòng)勢(shì)4.5V；（電池內(nèi)阻均不計(jì)）
標(biāo)準(zhǔn)電流表，滿偏電流1.5mA；
開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線苦干．

①采用如圖2所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，可變電阻R應(yīng)選

R₂

；電池E應(yīng)選

E₃

；（填所選器材代號(hào)）．
②若測(cè)得表頭內(nèi)阻為840Ω，為改裝成量程為1mA的電流表，則應(yīng)把一個(gè)阻值為

44.2

Ω（取三位有效數(shù)字）的電阻與表頭

并

聯(lián)．
③將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)，在圖3邊方框中畫出所用電路圖，并在器材旁邊標(biāo)注上所選器材代號(hào)，圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用來(lái)表示．

Answer 1

分析：1、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)．注意不需要估讀．
2、本題是用半偏法測(cè)量電流計(jì)的內(nèi)電阻，要求干路電流不變（近似不變），故滑動(dòng)變阻器電阻要遠(yuǎn)大于電流計(jì)電阻，阻值相差越大，誤差越小．
改裝電流表應(yīng)并聯(lián)電阻，并聯(lián)的阻值R=

Ug

I-Ig

；

解答：解：（1）主尺讀數(shù)為54mm，游標(biāo)讀數(shù)是4×0.02mm=0.08mm，所以圓筒的內(nèi)徑為54.08mm．
（2）①用半偏法測(cè)量電流計(jì)的內(nèi)電阻，要求干路電流近似不變，故滑動(dòng)變阻器電阻要遠(yuǎn)大于電流計(jì)電阻，阻值相差越大，誤差越小，故滑動(dòng)變阻器采用100KΩ的電阻；
電流計(jì)滿偏時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律，全電路電阻：R=

E

50×10-6

；
當(dāng)E=1.5V時(shí)，R=30KΩ；
當(dāng)E=3V時(shí)，R=60KΩ；
當(dāng)E=4.5V時(shí)，R=90KΩ；
滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻與電流計(jì)電阻相差越大，誤差越小，故電源選擇E₃；
②改裝電流表應(yīng)并聯(lián)電阻，并聯(lián)的阻值R=

Ug

I-Ig

=

840×50×10-6

1×-3-50×10-6

=44.2Ω
③為了從零到量程范圍進(jìn)行一一校對(duì)所以要選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法，讓改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表同時(shí)測(cè)量電阻R₀的電流看讀數(shù)是否相同來(lái)進(jìn)行校對(duì)，
所以電路圖如下圖：

A為標(biāo)準(zhǔn)電流表，A′為待核對(duì)的電流表．
故答案為：
（1）54.08
（2）①R₂；E₃  ②44.2；并  ③見(jiàn)圖
注意選用的器材符號(hào)；保護(hù)電阻用R₀滑動(dòng)變阻器用R₁；電源用E₁

點(diǎn)評(píng)：1、解決本題的關(guān)鍵是掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)．注意不需要估讀．
2、本題關(guān)鍵是明確半偏法測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理，明確減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法．校對(duì)電流表的電路圖是難點(diǎn)，同學(xué)往往忘記用滑動(dòng)變阻器的分壓接法