第八章专题强化十

专题强化十电学实验基础螺旋测微器的使用一1构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度图12原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为05mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退mm，即螺旋测微器的精确度为mm读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺3读数：测量值mm＝固定刻度数mm注意半毫米刻度线是否露出＋可动刻度数估读一位×mm如图2所示，固定刻度示数为20mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为150，最后的读数为：20mm＋150×001mm＝2150mm05001001001图2游标卡尺二1构造：主尺、主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪、游标卡尺上还有一个深度尺如图3所示图32用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径游标尺3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)109mm0.1mm

mm2019mm0.05mm

mm5049mm0.02mm

mm4读数：若用表示从主尺上读出的整毫米数，表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为＋×精确度mm01005002常用电表的读数三对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可10～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是V和A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位2对于0～15V量程的电压表，精确度是V，在读数时只要求读到小数点后面一位，这时要求“格估读”，即读到01V3对于0～06A量程的电流表，精确度是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001A01010500202研透命题点常用仪器的使用与读数基础考点自主悟透命题点一1游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数应注意以下几点1看清精确度例如图4易错成11mm＋4×01mm＝1140mm正确的应为114mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零；例如图5易错成10mm＋12×005mm＝106mm，正确的应为1060mm图4图52主尺上的单位应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1mm例如图6易错成5mm＋4×005mm＝520mm正确的应为50mm＋4×005mm＝5020mm3区分零刻度与标尺最前端例如图7易错成13mm＋10×005mm＝1350mm正确读数为14mm＋10×005mm＝1450mm图6图7例1某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图8甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm图86010420解析刻度尺的分度值为1mm，要估读到01mm游标卡尺读数为4mm＋10×002mm＝420mm变式12019·安徽蚌埠市第二次质检小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图9甲所示，读数为_________________mm；用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为________cm图942244222～42262185解析螺旋测微器的固定刻度为40mm，可动刻度为224×001mm＝0224mm，所以最终读数为40mm＋0224mm＝4224mm；这种游标卡尺的游标尺刻度是把主尺刻度19mm的长度，分为20等份，每等份为095mm，游标尺上第17个刻度和主尺上38mm刻度对齐，读数为38mm－17×095mm＝2185mm＝2185cm变式22019·山东济宁第二次摸底图10甲中螺旋测微器的读数为_______mm如图乙为用多用电表的“×1”欧姆挡正确操作后测某电阻时指针的位置，其读数为________Ω07308图10解析螺旋测微器的读数为05mm＋230×001mm＝0730mm；欧姆表选用“×1”欧姆挡，读数为8Ω2电压表、电流表和变阻箱的读数例21如图11甲所示的电表使用06A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用3A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A图1100204401220解析使用06A量程时，刻度盘上的每一小格为002A，表针示数为044A；当使用3A量程时，每一小格为01A，表针示数为220A2如图乙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解析电压表使用3V量程时，每小格表示01V，表针示数为170V；使用15V量程时，每小格表示05V，表针示数为85V011700585例3旋钮式电阻箱如图12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2087Ω，最简单的操作方法是____________________________________________若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为____________1987将“×1”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19998Ω解析接入电路的电阻为1987Ω，最简单的操作方法是将“×1”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0每个电阻箱的最大阻值是9999Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω＝19998Ω故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为0～19998Ω图12图13变式3如图13甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“＋”和“－06”两接线柱时，能测的最大电流是_____A，对应刻度盘上每一小格代表_____A；图中表针示数为______A；当使用电流表的“＋”和“－3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表______A，图中表针示数为_____A图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过_____V，每小格表示_____V，图中指针示数为______V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示_____V，图中指针示数为______V060002034011703000122005110例4用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图15甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是02A，则R1的测量值为____Ω，真实值是____Ω，R2的测量值为____Ω，真实值是______Ω图1530029030033332滑动变阻器两种连接方式1滑动变阻器两种接法的对比

限流接法分压接法对比说明电路图

串、并联关系不同负载R上电压调节范围(不计电源内阻)≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围(不计电源内阻)

0≤I≤分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件2滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻R≫R滑动变阻器的最大阻值时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流3滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式例52018·天津理综·93某同学用伏安法测定待测电阻R的阻值约为10Ω，除了R、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A电压表量程0～1V，内阻约10ΩB电压表量程0～10V，内阻约100ΩC电流表量程0～1mA，内阻约30ΩD电流表量程0～06A，内阻约005ΩE电源电动势15V，额定电流05A，内阻不计F电源电动势12V，额定电流2A，内阻不计0阻值范围0～10Ω，额定电流2A1为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________均填器材的字母代号BCF解析若电源选用E，则通过R的最大电流为015mA，电流表选用C还达不到半偏，故电源应选用F电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压，故电压表选用B由此可知电路中的电流约为1mA，故电流表选用C2在虚线框内画出测量R阻值的实验电路图答案见解析图解析因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法因为滑动变阻器的阻值很小，若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示3该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值填“大于”“小于”或“等于”，原因是________________________________________________________大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压其他表述正确也可练习1主要类型用灵敏电流计改装为较大量程电流表、电压表和多用电表2改装原理1电流表的改装利用了并联电路分流的原理2电压表的改装利用了串联电路分压的原理电表改装问题高考热点讲透练熟命题点三例62019·全国卷Ⅰ·23某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装然后利用一标准毫安表，根据图16a所示电路对改装后的电表进行检测虚线框内是改装后的电表图16解析量程为250μA的微安表改装成量程为20mA的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图a的原理图连线答案连线如图所示1根据图a和题给条件，将图b中的实物连线图172当标准毫安表的示数为160mA时，微安表的指针位置如图17所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________填正确答案标号A18mA B21mAC25mA D28mAC解析当标准毫安表示数为160mA时，对应的微安表读数为160μA，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25mA，选项C正确3产生上述问题的原因可能是________填正确答案标号A微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200ΩB微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩCR值计算错误，接入的电阻偏小DR值计算错误，接入的电阻偏大AC出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1200Ω，或者并联的电阻R计算错误，接入的电阻偏小，选项A、C正确4要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为R的电阻即可，其中＝________解析设微安表的满偏电压为U，则对并联的电阻R有U＝25－025×10－3RU＝20－025×10－3R练习变式42019·全国卷Ⅲ·23某同学欲将内阻为985Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15Ω刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度可选用的器材还有：定值电阻R0阻值14Ω，滑动变阻器R1最大阻值1500Ω，滑动变阻器R2最大阻值500Ω，电阻箱0～999999Ω，干电池E＝15V，r＝15Ω，红、黑表笔和导线若干图181欧姆表设计将图18中的实物连线组成欧姆表欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________Ω；滑动变阻器选________填“R1”或“R2”答案如图所示900R12刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________图194553校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________Ω处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图20所示，则电阻箱接入的阻值为________Ω图200350000解析红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0Ω处题图中电阻箱读数为350000Ω1电学实验仪器的选择选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等，一般要考虑四方面因素：1安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流2误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位3便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到4实验实际：除以上三个因素外，还应注重实验实际，如所用的电源与滑动变阻器的匹配问题等实验器材的选取与实物图连接高考热点讲透练熟命题点四2实物图连接的注意事项1画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去2连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉3要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出例7为测量某微安表G量程200μA，内阻大约2200Ω的内阻，有以下器材可供选择：A电压表0～3V；B电压表0～15V；C滑动变阻器0～10Ω；D滑动变阻器0～1Ω；电动势约为6V最大阻值为9999Ω开关S一个，导线若干图211按图21甲所示电路图将图乙中的实物连线答案见解析图解析根据电路图，实物连线如图所示2实验过程为：合上开关S，先调节R使电压表读数为U，再调节电阻箱此时电压表读数几乎不变，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R1＝8056Ω；然后再调节R，使电压表读