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首页 高中物理知识 游标卡尺 螺旋测微器 实验：测定电池的电动势和内阻 试题正文
  • 问答题
    （1）图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为______ mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为______ mm．
    （2）某同学用电火花计时器（其打点周期T=0.02s）来测定自由落体的加速度．试回答：
    ①下列器材中，不需要的是______（只需填选项字母）．
    A．直尺          B．纸带         C．重锤         D．低压交流电源
    ②实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9，如图丙所示，由此测得加速度的大小为______m/s2．
    ③当地的重力加速度大小为9.8m/s2，测量值与实际值有差异的主要原因是______．
    （3）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
    ①该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
    A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；
    B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；
    C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；
    D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
    E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
    F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；
    G．开关、导线等
    在可供选择的器材中，应选用的电流表是______（填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是______（填“R1”或“R2”）．
    ②该小组已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图丁中完成余下导线的连接．
    ③握住乳胶管的两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：
    实验次数 1 2 3 4 5 6
    长度L（cm） 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
    电阻R（kΩ） 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
    为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图戊所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是______．

    魔方格

    本题信息：物理问答题难度一般 来源:未知
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本试题 “（1）图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为______ mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为______ mm．（2）某同学用电火花计时器（其打点周期T=0.02s...” 主要考查您对

游标卡尺

螺旋测微器

实验：测定电池的电动势和内阻

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 游标卡尺
  • 螺旋测微器
  • 实验：测定电池的电动势和内阻

构造和用途：

原理：

利用游标尺最小分度和主尺最小分度的微小差值，把微小长度积累起来进行测量。

读数：

如下表所示

游标尺(mm) 精度（mm） 测量结果(游标尺上第n个小格与主尺上的某刻度线对正时)(mm)
刻度格数 刻度总长度 每小格与1毫米差
10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n
20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05n
50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02n

表格解析：

（1）10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。
（2）20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
（3）50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如图中被测圆柱体的直径为2.250cm。
（4）游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。


进行“长度测量”实验时的注意事项：

1、如果刻度尺端头有磨损，测量起点不要选在“0”刻度线。
2、刻度尺毫米以下的数值靠目测估读一位，估读至最小刻度值的1/10(即0.1mm)。
3、用游标卡尺测量金属管的外径时，金属管不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口。
4、用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度，把游标卡尺放在合适的位置后适当旋紧固定螺钉，再读数。
5、游标卡尺使用时不论多少分度都不要估读．如20分度的游标卡尺，读数的末位数一定是0或5；50分度的游标卡尺，读数的末位数字一定是偶数。
6、若游标上任何一格均不与主尺的刻度线重合，选择较近的一条刻度线读数。


固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。如图中的读数应该是6.702mm。

知识点拨：

使用螺旋测微器应注意以下几点：

(1)测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。

(2)在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

(3)读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度上的水平刻线正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”．如下图所示。


实验目的：
测定电池的电动势和内电阻。
实验原理：
    如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值，最后分别算出它们的平均值。
    此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。

实验器材：
待测电池，电压表（0-3V），电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。
实验步骤：
1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。
4．打开电键，整理好器材。
5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
注意事项：
1、为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2、干电池在大电流放电时，电动势ε会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。
3、要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出ε、r值再平均。
4、在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。
5、干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
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