Question

（1）某同學用螺旋測微器測得某金屬絲的直徑φ，如下圖1甲所示．測得某單擺完成40次全振動的時間t，如下圖1乙所示，則φ=

2.735

mm，t=

78.3

s．
（2）如圖所示的電路，a、b、c、d為接線柱．當合上開關(guān)K后發(fā)現(xiàn)燈L₁和L₂都不亮．經(jīng)分析，其原因只可能是燈L₁或L₂的燈絲斷了．某同學將萬用表的選擇開關(guān)打到直流電壓擋測a、b間的電壓時有讀數(shù)．故可判定發(fā)生斷路的是燈

L₁

（填L₁或L₂）．
測量時萬用表的紅表筆應接

a

（填a或b）．如果他將萬用表的選擇開關(guān)打到歐姆擋并短接調(diào)零后，直接測L₁的電阻，則測量前他首先應做的工作是

斷開開關(guān)K

．
（3）測定一個待測電阻R_x（阻值約為200Ω）的阻值，除了待測電阻外，實驗室提供了如下器材：
電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）；電流表A₁（量程為0～10mA，內(nèi)阻r₁約為50Ω）；
電流表A₂（量程為0～500μA，內(nèi)阻r₂=1000Ω）；滑動變阻器R₁（阻值范圍為0～20Ω，額定電流為2A）；
電阻箱R₂（阻值范圍為0～9999Ω，額定電流為1A）；開關(guān)S，導線若干．
請在答題紙上的方框中畫出測量R_x阻值的電路圖，并在圖中標明各器材的代號．其中電阻箱的取值在

5000

Ω左右最為合適．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀到0.001mm，還要注意半毫米刻度已經(jīng)露出來了．秒表的中間的表盤代表分鐘，周圍的大表盤代表秒，秒表讀數(shù)是兩個表盤的示數(shù)之和
（2）要解決此題，需要知道電路中若無電流，則電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，可以用電壓表分別與各部分電路并聯(lián)，若電壓表的示數(shù)約等于電源電壓，則該處發(fā)生了斷路．
用萬用表測量電壓時，電流必須從紅表筆進，黑表筆出．測量前應斷開開關(guān)k．

解答：解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×23.5mm=0.235mm，所以最終讀數(shù)為：2.5mm+0.235mm=2.735mm，
對于秒表：分針讀數(shù)為60s，秒針讀數(shù)為：18.3s，則t=60s+18.3s=78.3s
（2）將萬用表的選擇開關(guān)打到直流電壓擋測a、b間的電壓時有讀數(shù)．故可判定發(fā)生斷路的是燈L₁．
測量時萬用表的紅表筆應接a．如果他將萬用表的選擇開關(guān)打到歐姆擋并短接調(diào)零后，直接測L₁的電阻，則測量前他首先應做的工作是斷開開關(guān)K．
（3）由于電流表A₂ 的額定電流太小，不能作為電流表單獨使用；
又它的內(nèi)阻一定，定值電阻R₂ 與電流表A₂ 內(nèi)阻接近，可考慮將 A₂與 R₂串聯(lián)，故可以將電流表 A₂串聯(lián)定值電阻 R₂，將其改裝成一個量程為3V的電壓表．
改裝表選用的器材是A₂、R₂；
A₂的滿偏電壓：U₂=I₂r₂=500×10-6×1000=0.5V
將其改裝成一個量程為3V的電壓表需要串聯(lián)一個電阻：R_串=

U-U2

I2

=

3-0.5

5×104

Ω=5000Ω．則電阻箱的取值在5000Ω．
所以，電壓表的內(nèi)阻R_V=R₂+r₂=1000+5000=6000Ω，由于

RV

Rx

＞

Rx

RA

，故電流表應用用外接法；
又滑動變阻器最大電阻遠小于待測電阻阻值，故變阻器應用分壓式接法，電路圖如甲圖所示；
故答案為：
（1）φ=2.735mm，t=78.3s
（2）L₁，a，斷開開關(guān)K．
（3）5000Ω．

點評：本題要會把電流表改裝成電壓表，會求改裝電壓表時串聯(lián)電阻的阻值；確定滑動變阻器的接法與電流表接法是設計實驗電路圖的關(guān)鍵．