(2013·重庆理综·6(2))某同学对有故障的电热毯进行探究.图31是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接.图32为实验电路实物图,A、B为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表.接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图31接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图32接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square ①请在虚线框内画出与图32对应的电路图.②断开K,用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的U-I曲线如图33所示,已知电热线材料的电阻率为2.8×10 Ω·m,电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为________ kΩ,总长度为________ m.(结果均保留两位有效数字)图33③为了进一步检查故障,该同学闭合开关K和K,用表笔A和B分别对图31中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路中有断路,位置在________之间(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项).答案 ①见解析图 ②0.58(0.57~0.59之间) 65(64~66均可) ③1′和2′解析 ①电路图如图所示②由题图可求R==,由图线斜率可求得R=0.58 kΩ(0.57 kΩ~0.59 kΩ均可),由R=ρ,可得l=65 m(64 m~66 m 均可).③由题表可知,1′和2′之间,电压表有示数,电流表示数为零,说明其间有断路.(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square ⏺考点一 测量仪器、仪表的读数接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 例1 (1)如图5所示的三把游标卡尺,它们的游标尺的刻度从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为______mm,____mm,________mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示,则金属丝的直径是________mm. 图5 图6(3)①图7所示的电表使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数是________A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________A.②图8所示的电表使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为________V.若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________V,图中表针示数为________ V.接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图7 图8(4)旋钮式电阻箱如图9所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω,最简单的操作方法是________.若用两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为________.图9解析 (1)最上面图读数:整毫米数是17,不足1毫米数是7×0.1 mm=0.7 mm,最后结果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm.中间图读数:整毫米数是23,不足1毫米数是17×0.05 mm=0.85 mm,最后结果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm.最下面图读数:整毫米数是3,不足1毫米数是9×0.02 mm=0.18 mm,最后结果是3 mm+0.18 mm=3.18 mm.(2)固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0,最后的读数:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.(3)①电流表使用0.6 A量程时,刻度盘上的每一小格表示0.02 A,表针示数为0.44 A;当使用3 A量程时,每一小格表示0.1 A,表针示数为2.20 A.②电压表使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用15 V量程时,每小格表示0.5 V,表针示数为8.5 V.(4)电阻为1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω.故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19 998 Ω.答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 将“×1 k”旋钮调到2,再将“×100”旋钮调到0 0~19 998 Ω 游标卡尺的读数应注意以下几点:(1)看清精确度例如(图10)图10易错成(11+4.0×0.1) mm=11.40 mm正确的应为11.4 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零.例如(图11)图11易错成(10+12×0.05) mm=10.6 mm,正确的应为10.60 mm.(2)主尺上的单位为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米,读数时应将毫米和厘米分清,游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(图12)接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图12易错成(5+4×0.05) mm=5.20 mm正确的应为(50+4×0.05) mm=50.20 mm(3)区分零刻度与标尺最前端例如(图13)接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图13易错成(13+10×0.05) mm=13.50 mm正确读数为(14+10×0.05) mm=14.50 mm考点二 对实验操作及实验数据处理的考查例2 为测量某一玩具电动机中导线圈导线的电阻率,某实验小组的部分实验方案如下:接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图14图15(1)用螺旋测微器测得与导线圈导线同种规格的导线的直径d如图14所示,则d=________ mm;(2)用多用电表测量电动机中导线圈的电阻R:选择“×1 Ω”欧姆挡,并按正确步骤操作后,指针的位置如图15所示(此过程电动机不转动),则R=________Ω.(3)为了提高精度,他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻R:电流表A(0~3 A、约5 Ω);滑动变阻器R(0~1 kΩ);电流表A(0~30 mA、约10 Ω);滑动变阻器R(0~50 Ω);定值电阻R=60 Ω;电源(4 V、约1 Ω)及开关等,导线若干.①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图16所示的电路图,应选择的电流表是________,滑动变阻器是________;(填写符号)图16②按照实验要求,多用电表已选择“直流电压2.5 V”挡作为电压表使用,请依据图16将图17所示的实验电路中的实物图用笔画线代替导线将欠缺的两处补完整;图17③图18是该实验小组用测得的数值描绘出的图象,其斜率表示的是________(填选项).接线片 开关K1-|||-1 2-|||-.-o ∩ 3插头-|||-.-o-|||-1` 2` 3`-|||-导线-|||-square -|||-电热线-|||-square 图18A. 导线圈的电阻 B. 导线圈的电阻与R阻值之和