Question

13．某同學通過實驗測量一種合金的電阻率．
（1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑．為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊圖1所示的部件B （ 選填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數可讀出合金絲的直徑為0.410mm．
（2）圖2所示是測量合金絲電阻的電路，相關器材的規(guī)格已在圖中標出．合上開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化．由此可以推斷：電路中7、9（ 選填圖中表示接線柱的數字） 之間出現了斷路 （ 選填“短路”或“斷路”）．
（3）在電路故障被排除后，調節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數分別為 2.23V 和38mA，由此，該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為 58.7Ω．為了更準確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應作怎樣的改進？請寫出兩條建議．電流表改為內接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值．．

Answer 1

分析 （1）為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊固定螺釘B．螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀，注意其精度是0.01mm．
（2）合上開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化，說明電路中有斷路．
（3）根據電壓表和電流表的示數求出合金絲的阻值大約值，與兩個電表的內阻進行比較，確定電流表的接法．為減小測量誤差，測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值．

解答 解：（1）為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊固定螺釘B．
螺旋測微器的固定刻度讀數為0mm，可動刻度的讀數為：0.01mm×41.0=0.410mm，故合金絲的直徑為 d=0.410mm．
（2）由圖知：電壓表的讀數接近3V，而電路中電流接近零，說明電路中7、9間有斷路．
（3）據題：電壓表和電流表的示數分別為U=2.23V，I=38mA
則合金絲的阻值大約為 R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.23}{38×1{0}^{-3}}$Ω=58.7Ω
由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$=$\frac{3000}{58.7}$≈51.1，$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$=$\frac{58.7}{0.3}$≈195.7，所以$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}＜\frac{{R}_{X}}{RA}$故為減小測量誤差，建議之一：將電流表外接改為內接．
建議之二：測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值．（或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值）
故答案為：（1）B；0.410．
（2）7、9；斷路．
（3）電流表改為內接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值．（ 或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值）．

點評 本題要掌握螺旋測微器的讀數方法，螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．
根據待測電阻與電壓表、電流表內阻的關系，選擇電流的接法，記住口訣“大內小外”．