Question

（1）有一種20分度的游標卡尺，它的20個分度的長度為39mm，它的每一分度長為1.95mm，它的精度仍為0.05mm，而且分度長度變大后讀數會更方便．某次測量過程中游標的位置如圖1所示（圖中主尺上標稱的數字單位為cm），則測量值為

 

．

（2）現有一塊小量程的電流表G，滿偏電流為100μA，內阻大約為1000Ω，使用如圖2電路精確測量其內電阻，再把它改裝成為一塊量程為5V的電壓表，并與一塊標準的5V電壓表進行校對．
可供選擇的器材有：
滑動變阻器R₁，最大阻值20Ω；滑動變阻器R₂，最大阻值100kΩ
電阻箱R'，最大阻值9999Ω定值電阻R₀，阻值1kΩ；
電池E₁，電動勢1.5V；電池E₂，電動勢6.0V；
電池E₃，電動勢9.0V；（所有電池內阻均不計）
①測量中滑動變阻器R選用

 

；電源選用

 

．（填題中所給器材的符號）
②如果測量中電阻箱R′的讀數為995Ω，則待測電流表的內阻為R_g=

 

Ω，且測量值

 

真實值．（填“大于”、“等于”或“小于”）
③校準電壓表使用下面的實驗器材，在圖3中把實物連上導線．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是明確盡管20個分度的總長度為39mm，只要精度相同，讀法也應相同；
題（2）的關鍵是明確“半偏法”測量電流表內阻的實驗原理：在保持干路電流不變的情況下，閉合

s

2

，只要電流表的示數變為原來的一半，說明通過電流表的電流與通過電阻箱的電流相等，從而讀出電阻箱的阻值即為電流表的內阻；為保持干路電流不變，應使變阻器的電阻越大越好，電壓電動勢也是越大越好．

解答：解：（1）游標卡尺讀數為L=7mm+14×0.05mm=7.70 mm
（2）①由圖2可知，此實驗是“半偏法”測量電流表內阻的實驗，根據實驗原理可知，電路中的電流應保持不變，滑動變阻器的全電阻越大越好，所以變阻器應選

R

2

；
根據I=

E

R   總

可知，要使電流不變，則電動勢E越大

R

總

就越大，所以電源應選

E

3

．
  ②由歐姆定律可知，

R

g

=

R

′

=995Ω；由于實際情況下，當閉合

s

2

后，總電阻會變小，所以干路電流應變大，通過電阻箱的電流應大于通過電流表的電流，由歐姆定律可知，電阻箱的電阻應小于電流表的電阻，所以電流表的測量值小于真實值．
③將電流表改裝為電壓表，應串聯的電阻為R=

U

I   g

-R

g

=

5

100 ×10 -6

-995=49005Ω，
由于較準時要求電壓從零調，所以滑動變阻器應用分壓式接法，滑動變阻器

R

1

，實物連線，如圖：

故答案為：（1）7.70mm
         （2）①

R

2

，

E

3

              ②995，小于
              ③如圖

點評：應掌握“半偏法”測量電流表內阻實驗的實驗原理和方法，學會根據歐姆定律分析誤差產生的原因及減小誤差的措施．