Question

17．在“測定金屬電阻率”實驗中，先用刻度尺測出接入電路中金屬絲的長度L
①如圖甲所示，用螺旋測微器測量直徑D時，當測微螺桿P將要接觸被測物體時，要停止使用旋鈕K，改用H （填部件的字母代碼），當聽到“咔、咔…”聲后，操作s部件（填部件的字母代碼），即可讀數(shù)．圖乙所示，D=0.679mm．

②用多用電表粗測金屬絲的電阻，若選擇多用電表“×10”檔，從圖（丙）中讀出金屬絲的電阻R=220Ω．

③該小組同學用伏安法盡可能精確測量該金屬絲的電阻，采用圖丁所示電路，該電路能消除由于電表內(nèi)阻造成測量的系統(tǒng)誤差，請完成下列操作步驟：
a．根據(jù)電路連接好實物，（請在物圖戊中上畫出連線）

b．把滑動變阻器R₁滑動片移到A端，滑動變阻器R₂滑動片調(diào)到b端，閉合開關S₁，并把開關S₂打到1位置；
c．調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁、R₂的滑動片，使電壓表、電流表盡可能大些，讀出電表的讀數(shù)U₁、I₁；
d．把開關S₂打到2位置，保持滑動變阻器R₂滑動片位置不動，調(diào)節(jié)另外一個滑動變阻器滑動片到適當位置，讀出量電表的讀數(shù)U₂、I₂；
e．斷開電路開關，整理好儀器
f．則被測電阻值為$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$（用U₁、I₁、U₂、I₂表示）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可得出對應的讀數(shù)，注意需要估讀；
②根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法進行讀數(shù)，注意檔位的選擇；
③由電路圖可知，當閉合電鍵S₁，電鍵S₂接a時電壓表測R_x與R_A和滑動變阻器R₂兩端的電壓之和，電流表測通過R_x與R_A以及滑動變阻器R₂的電流；保持R₂滑動變阻器的滑動觸頭位置不變，即測R_x與R_A和滑動變阻器R₂串聯(lián)的總電阻不變，將單刀雙擲開關S₂向b閉合，此時電流表測的電流為R_A和滑動變阻器的電流，電壓表測R_A以及滑動變阻器R₂兩端的電壓，讀出此時電壓表的示數(shù)U₂，根據(jù)歐姆定律求出兩次測量電路的電阻，根據(jù)串聯(lián)知識可知待測電阻的阻值

解答 解：①螺旋測微器測量時，當測微螺桿P將要接觸被測物體時，要停止使用旋鈕K，改用微調(diào)旋鈕即H，當聽到“咔、咔…”聲后，操作止動旋鈕即S部件，即可讀數(shù)．
螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×17.9mm=0.179mm，所以最終讀數(shù)為：0.5mm+0.179mm=0.679mm．
②多用電表選擇的是×10檔位，指針所指示數(shù)為22，故讀數(shù)為：22×10=220Ω；
③a、由原理圖可畫出對應的實物圖如圖所示；
b、有電路圖知被測電阻、電流表和滑動變阻器R₂串聯(lián)再于滑動變阻器R₁采用分壓接法，為保證電路的安全，所以將R₁滑片滑到A端，使其分壓為零；
c、閉合開關S₁，將開關S₂連在a上，調(diào)節(jié)滑動變阻器R₁和R₂，據(jù)兩表的示數(shù)可知串聯(lián)部分的電阻為R_x+R_A+R₂=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．
本實驗目的消去電表內(nèi)阻對測量影響，保持被測電阻、電流表和滑動變阻器R₂串聯(lián)部分的電阻不變，所以應使R₂的滑動觸頭位置不變．當將開關S₂連在b上時電壓表測電流表和R₂兩端的電壓，調(diào)節(jié)R₁的觸頭，使兩表讀數(shù)盡量大些，讀出此時電壓表和電流表讀數(shù)，并記作U₂和I₂，所以R_A+R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
（3）以上分析可知，被測電阻的阻值為：上兩式之差即為R_x=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
故答案為：①0.679；②220；③a、如圖；b、A；d、R₂；f、$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

點評 本題考查常用儀器讀數(shù)及電阻的測量；要求了解串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的計算，掌握根據(jù)電路圖得出測量待測電阻實驗的基本原理．