Question

（1）某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其厚度d，示數(shù)如圖1所示．由圖可讀出D=

 

mm，d=

 

mm．


（2）實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：
A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω）；
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；
請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
①利用給出的器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是

 

（填代號(hào)）．
②根據(jù)給定器材在答卷虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖（如圖2所示）；
③某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖3中圖線a所示，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω；
④若要利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡（額定電壓4V、額定電流0.4A）的伏安特性曲線，將得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖3所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為

 

W．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)，都要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來(lái)讀，螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)注意“半毫米”刻度線是否露出，游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)注意精確度的不同；題（2）①的關(guān)鍵是根據(jù)電路中需要的最大電阻來(lái)選擇變阻器，選擇時(shí)，為便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇阻值較小的變阻器；題②的關(guān)鍵是明確電流表內(nèi)外接法的選擇方法與“伏安法”測(cè)電阻相同；題③的關(guān)鍵是先寫(xiě)出U與I的函數(shù)表達(dá)式，通過(guò)截距和斜率的概念即可求解；題④的關(guān)鍵是讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)，即可求出小燈泡的功率．

解答：解：（1）：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：D=50mm+15×0.05mm=50.75mm；
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d=3.5mm+27.5×0.01mm=3.775mm
（2）①：為防止溫度對(duì)電池內(nèi)阻的影響，通過(guò)電池的電流不能過(guò)大，所以電流表應(yīng)選擇的量程是0.6A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻為：

R

max

=

E

I   min

=

E

1 3 ×0.6

Ω=

3

1 3 ×0.6

Ω=15Ω，為便于讀數(shù)，變阻器應(yīng)選D；
②：由于滿足

R   V

r

＞

r

R   A

，所以對(duì)待測(cè)電池來(lái)說(shuō)，電流表應(yīng)用外接法，又變阻器應(yīng)用限流式接法，電路圖如圖所示：

③：由U=E-Ir=-rI+E，可知電動(dòng)勢(shì)應(yīng)等于U-I圖象中圖線的縱軸截距，內(nèi)阻應(yīng)等于圖線斜率的絕對(duì)值，所以E=3.0V，r=

3-0

0.5

Ω=6.0Ω；
④：讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)：U=1.5V，I=0.25A，所以小燈泡的實(shí)際功率為：P=UI=1.5×0.25W=0.375W．
故答案為：（1）50.75，3.775
（2）①D；②如圖；③3.0，6.0；④0.375

點(diǎn)評(píng)：應(yīng)明確游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法：分整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來(lái)讀，然后相加即可；明確采用限流式接法時(shí)變阻器的選擇方法：根據(jù)估算出的最大電阻來(lái)選擇，注意阻值較小的變阻器調(diào)節(jié)方便．