Question

某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为      mm．

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为      cm．

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为      Ω．

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）

电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R₂（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

开关S

导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

Answer

（1）50.15

（2）0.4700

（3）220

（4）如图

【解析】

试题分析：本题（1）在进行游标卡尺读数时，要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意将整数部分单位化为mm；题（2）进行螺旋测微器读数时也要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意“半毫米”刻度线是否露出；题（3）进行欧姆表读数时注意倍率，一般不需要估读；题（4）首先根据电源电动势大小来选择电压表量程，根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程，根据实验要求多测几组数据可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节，根据待测电阻满足电流表外接法的条件选择外接法．

【解析】
（1）：游标卡尺的读数为：L=50mm+3×0.05mm=50.15mm；

（2）：螺旋测微器的读数为：d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm=0.4700cm；

（3）：欧姆表的读数为：R=22×10Ω=220Ω；

（4）：由于电压表量程太大（量程的大于电源的电动势），所以电压表应选择；

根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为==≈14mA，所以电流表应选择；

根据实验要求多测几组数据可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；

由于待测电阻满足，电流表应用外接法，所以电路应是“分压外接”电路，如图所示：

故答案为：（1）50.15；（2）0.4700；（3）220；（4）如图

【点评】应明确：①游标卡尺和螺旋测微器读数时都要分成整数部分和小数部分两部分来读；②当实验要求电流从零调或有“要求多测几组数据”的要求时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；③当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足时，电流表应用内接法．