Question

（2010?于都縣模擬）（1）實驗室中有下列幾個長度測量儀器：①米尺、②10分度游標卡尺、③20分度游標卡尺、④50分度游標卡尺、⑤螺旋測微器．一個同學用其中一種儀器測量某工件的長度為8.116cm，則他所使用的儀器為

④

 （填儀器序號）

（2）如圖1所示為一多用電表的表盤示意圖，選擇開關已經旋到R×10Ω的電阻擋位上，這種情況下該歐姆表的總內阻R_內=

150

Ω．有一位同學實驗時發現該表內所用的5號鋅錳干電池（標稱電動勢1.5V）已舊，隨手將剛充好電的5號鎳氫電池（電動勢為1.2V）換上，選擇開關不變，經過調整后測量一未知電阻R_x的阻值，發現表針恰好指在表盤的正中間，則該電阻R_x的準確值應為：

D

（A）15Ω     （B）150Ω    （C）12Ω   （D）120Ω
（3）發光二極管（LED）近年來被人們譽為是本世紀的新型光源．有一些手燈就是用幾個發光二極管并聯后作為光源使用的，其發光效率很高．它在正常工作時，正向壓降約3.2V，電流在15mA左右．現取這樣一只發光二極管（電路符號表示），要測量它的伏安特性，另提供有下列的實驗器材：電源E（電動勢為4V，內阻不計）；滑線變阻器R₀（阻值0-20Ω）；毫安表（量程20mA，有內阻）；數字萬用表（電壓擋有五個量程：分別為0.2V、2V、20V、200V，2000V，內阻很大）；開關一只；導線若干．
要求：（Ⅰ）在圖2方框內畫出能測定其伏安特性的電路原理圖，并在圖上注明電壓表擋所選量程．
（Ⅱ）某實驗員通過實驗已得出了圖3所示的U-I特性曲線圖．接著，他又用該二極管、電源E和另一只固定電阻R等組成圖4所示的電路，當閉合開關S時，發現二極管發出微弱白光，立即用萬用表的電壓擋測得電阻R兩端的電壓為1.0V，由此可以判定電阻R的阻值大約為

154

Ω．

Answer 1

分析：根據五個儀器的精確度結合測量結合進行選擇；
歐姆表指針指中央刻度的時候所測量的外部電阻與內阻相等，此時的阻值也叫中值電阻，根據歐姆表的讀數方法讀出數據即可，根據閉合電路歐姆定律球R_x的阻值；
根據LED正常工作時的正向電壓選擇電壓表，根據LED正常工作時的電流大小選擇電流表．
要描繪LED的伏安特性曲線，電壓表與電流表應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，根據待測LED電阻與電表內阻間的關系確定電流表采用內接法還是外接法，然后作出實驗電路圖．
從I-U圖象得到電壓值，然后運用歐姆定律求解電阻．

解答：解：（1）①米尺的分度值為1cm，可以讀到0.1cm、②10分度游標卡尺的精確度為0.1mm，不需要估讀，則讀數時讀到0.01cm、③20分度游標卡尺的精確度為0.05mm，不需要估讀，其讀數后位數應為0或5，④50分度游標卡尺的精確度為0.02mm，不需要估讀，尾數為偶數，⑤螺旋測微器也叫千分尺，即讀數時讀到0.001mm；
題中讀數為8.116cm，故選擇的是④；
故答案為：④．
（2）歐姆表指針指中央刻度的時候所測量的外部電阻與內阻相等，此時的阻值也叫中值電阻，故此時多用電表的內阻等于表盤讀數：15×10=150Ω，
發現表針恰好指在表盤的正中間，說明此時流過表頭的電流與原來的電流相等，根據閉合電路歐姆定律：

1.5

150+150

=I

1.2

150+Rx

=I
聯立得：R_x=120Ω
故選：D．
（3）LED正常工作時，正向電壓約3.2V，因此電壓表可選E電壓表V₁ （量程3V，內阻約為1KΩ），LED正常工作時電流在1OmA左右，為0.6A的60分之一，使用電流表A₂（量程0.6A，內阻約為5Ω）讀數誤差較大，故電流表應選C、電流表A₁（量程15mA，內阻約為10Ω）；
如圖所示：

電阻R兩端的電壓為1.0V，則二極管兩端電壓為3V，當電壓為3V時，由I-U圖象到電流約為6mA，則電阻R的電流也為6mA，根據歐姆定律故電阻約為154歐姆；
故答案為：（1）④，（2）150；D（3）如圖；154Ω．

點評：解決該題第一問的關鍵是要對各種儀器會讀數，記住哪些儀器需要估讀哪些儀器不用估讀，第二三問關鍵要明確實驗原理，熟悉多用電表的使用規則．