Question

（1）如圖1是一幅用50分度的游標卡尺測量一個零件長度的示意圖，則該零件的長度為

62.10

mm．
（2）已知太陽能電池組的電動勢大約為0.8V，短路電流約為40mA，為了精確地測出電池組的電動勢和內電阻，可供選擇的器材有
A．電流表（量程0.6A，內阻為0.15Ω）
B．電流表（量程20mA，內阻為40.00Ω）
C．電壓表（量程6.0V，內阻為5.20kΩ）
D．電阻箱（電阻99.99Ω，允許通過的最大的電流0.15A）
E．滑動變阻器（電阻20Ω，允許通過的最大電流1.5A）
F．開關和導線若干
①實驗中所需要的儀器是

BD

（用儀器前的字母表示）；
②在虛線框內（圖2）畫出實驗的原理圖；
③寫出實驗中必須記錄的數據（用符號表示），并指出各符號的意義：

R₁、R₂為電阻箱的讀數，I₁、I₂為電流表的讀數，R_A為電流表內阻

；
④用③中記錄的數據表示電動勢和內阻的公式E=

I1I2(R1-R2)

I2-I1

；r=

I1R1-I2R2

I2-I1

-RA

．

Answer 1

分析：（1）游標卡尺的讀數要先讀出主尺刻度，在讀出可動刻度；
（2）根據電池組的最大電流，即可選出電流表；由于電壓表的量程為6V，而太陽能電池組的電動勢僅僅0.8V，所以電壓表不可選，應改用電阻箱，使用阻安法來測量電池組的電勢能和內電阻．
測量出兩組數據，寫出閉合電路的歐姆定律的表達式，即可求解電源的電動勢和內電阻．

解答：解：（1）游標卡尺的主尺的讀數為：62mm，該游標卡尺的游標尺為50分度，所以最小分度為0.02mm，第5刻度與上面對齊，所以可動刻度為：5×0.02mm=0.10mm．所以，游標卡尺的總讀數為：62.10mm．
（2）①根據電池組的最大電流為40mA，所以電流表要使用量程為20mA的電流表B；
由于電壓表的量程為6V，而太陽能電池組的電動勢僅僅0.8V，所以電壓表不可選，改用電阻箱D．
②使用阻安法來測量電池組的電勢能和內電阻，故電路原理圖如圖：
③使用阻安法來測量電動勢和內電阻，需要至少測量兩組數據，R₁、R₂為電阻箱的讀數，I₁、I₂為電流表的讀數，R_A為電流表內阻．
④根據閉合電路的歐姆定律得：E=I₁（R_A+R₁+r）… ①
E=I₂（R_A+R₂+r）… ②
聯立①②解得：E=

I1I2(R1-R2)

I2-I1

；r=

I1R1-I2R2

I2-I1

-RA．
故答案為：（1）62.10
（2）①BC．
②（畫到右邊虛線框內）
③R₁、R₂為電阻箱的讀數，I₁、I₂為電流表的讀數，R_A為電流表內阻．
④E=

I1I2(R1-R2)

I2-I1

；r=

I1R1-I2R2

I2-I1

-RA．

點評：對于題目要求多測幾組數據或從零開始的，一定要選用滑動變阻器的分壓接法．這是測定小燈泡伏安特性曲線的常用做法．