Question

某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率。

（1）用游标卡尺测量其长度，如图所示，则其长度L=    mm。

（2）为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度如图甲所示。试问：

①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“     ”档位置。

②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0”处，如图乙所示，那么他该调节      直至指针指在“0”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。

（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流计G（量程200A，内阻300）  

B．电流表A（量程3A，内阻约0.3）

C．电压表V₁ （量程3V，内阻约3k）        

D．电压表V₂量程l5V，内阻约5k）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为10）          

F．最大阻值为99.99的电阻箱R₂

以及电源E （电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干，为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有       。请在右面的方框中画出你设计的电路图。

Answer

（1）70.15；（2）①×10，②欧姆调零旋钮；（3）ACEF。

【解析】

试题分析：（1）游标卡尺的读数：①确定游标卡尺的种类——20分度，精确度为0.05mm；②读出主尺上的示数——70mm；③读出游标尺上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐——第3条；④计算游标尺的示数——3×0.05=0.15mm；⑤计算游标卡尺的示数——把主尺示数与游标尺示数相加，即长度L=70.17mm。

（2）①欧姆表的读数：欧姆表的指针在表盘中间附近时读数比较准确。选择开关置于“×1”档位置，由图甲所示，可知指针偏转角度太小，示数太大，所选档位太小，为准确测量，应换大档，把选择开关置于×10档位置。②欧姆调零：换挡后指针并未指到右边的“0Ω”处，应重新进行欧姆调零，把红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零，由图丙所示，可知待测电阻阻值约为150Ω。

（3）①仪器的选择：电阻额定电压是3V，电压表应选C（量程3.0V，内阻约3kΩ）；通过待测电阻的最大电流约为，电流远小于电流表量程（0.6A），远大于灵敏电流计G量程（200A），量程太大或太小，读数误差太大。因此可以用电阻箱F与灵敏电流计并联改装成符合要求的电流表；此外还需要滑动变阻器E，因此所需实验器材为A、C、E、F。②电路连接方式：要求电阻R两端电压调节范围尽可能大，且滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，故滑动变阻器应采用分压接法；改装后的电流表（灵敏电流计与电阻箱并联）的内阻约为3Ω，可知，故电流表采用内接法。实验电路图如图所示。

考点：实验——测金属导体的电阻率，游标卡尺的读数，多用电表的使用