Question

（1）圖1中螺旋測微器的讀數為

10.195

mm，圖2中分度為0.05mm的游標卡尺的示數為

6.170

 c m

（2）某待測電阻R_x的阻值約為20Ω，現要測量其阻值，實驗室提供器材如下：
A．電流表A₁（量程150mA，內阻r₁=10Ω）
B．電流表A₂（量程20mA，內阻r₂=30Ω）
C．定值電阻R₀=100Ω
D．滑動變阻器R，最大阻值為10Ω
E．電源E，電動勢E=4V（內阻不計）
F．開關S及導線若干
①根據上述器材完成此實驗，測量時要求電表讀數不得小于其量程的

1

3

，請你在答題卡的線框內畫出測量R_x的一種實驗原理圖（圖中元件作用題干中相應英文字母符號標注）．
②實驗時電流表A₁的讀數為I₁，電流表A₂的讀數為I₂，用已知量和測得的物理量表示R_x=

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1 -I   2

或

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1

-r

1

．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是掌握螺旋測微器和游標卡尺的讀數方法，注意游標卡尺的分度．題（2）①的關鍵是根據兩個電流表量程及內阻與待測電阻和定值電阻的數值適當組合，畫出電路圖，然后根據歐姆定律進行估算，只要兩個電流表都能正確讀數即可，②的關鍵是根據歐姆定律列式解出待測電阻表達式即可．

解答：解：（1）螺旋測微器的讀數為：d=10mm+19.5×0.01mm=10.195mm；游標卡尺讀數為L=61mm+14×0.05mm61.70mm=6.170cm
（2）①根據題意可用兩種方法：
可將電流表與定值電阻

R

0

串聯再與待測電阻并聯，則通過待測電阻的電流為

I

x

=

I   A2 ( r   2 +R   0 )

R   x

=

20 ×10 -3   ×(30+100)

5

A=0.52A=520mA，與電流表

A

1

的量程接近，所以可行，由于電流表與定值電阻兩端的最大電壓為U=

I

A2

(

r

2

+R

0

)=2.6V，小于電源電動勢4V，所以滑動變阻器應用分壓式接法，電路圖如下圖所示．
也可將電流表

A

1

與待測電阻串聯，此時

U

1

=

I

A1

(

r

1

+R

x

)=150×（10+20）V=4.5V，電流表

A

2

與定值電阻串聯，則

U

2

=

I

A2

(

r

2

+R

0

)=20×（30+100）V=2.6V，由于2.6＞

1

3

×4.5，所以可以將它們再并聯即可，滑動變阻器應用分壓式接法，電路圖如下圖所示．
②根據歐姆定律，左圖應滿足：

I

1

=

I

2

+

I   2 (R   0 +r   2 )

R   x

，解得

R

x

=

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1 -I   2

右圖應滿足：

I

1

(r

1

+R

x

)=

I

2

(r   2 +R

0

)，解得

R

x

=

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1

-r

1

故答案為：（1）10.195，6.170
（2）①如圖
     ②

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1 -I   2

或

I   2 (R   0 +r   2 )

I   1

-r

1

點評：應掌握游標卡尺與螺旋測微器的讀數方法；對電路實驗設計問題，首先根據題意畫出電路圖，然后根據歐姆定律進行估算，只要符合要求即可．