2023统考版高考物理一轮第八章恒定电流专题六电学实验基次件

专题六　电学实验基础\n必备知识·自主排查关键能力·分层突破\n必备知识·自主排查\n一、螺旋测微器的使用1．构造：如图1所示\n2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，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0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.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)×0.01(mm)．如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.\n二、游标卡尺1．构造：主尺，游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)，游标尺上还有一个深度尺(如图3所示)．2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．\n3．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，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K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(x＋K×精确度)mm.\n三、常用电表的读数量程精确度读数规则电流表0～3A0.1A与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需在精确值后加一估读数即可电压表0～3V0.1V电流表0～0.6A0.02A估读位与最小刻度在同一位，采用估读电压表0～15V0.5V估读位与最小刻度在同一位，采用估读\n关键能力·分层突破\n考点一　常用仪器的使用与读数角度1游标卡尺的读数游标卡尺的读数要“三看”①第一看→精确度．例如(如图所示)：易错读成11mm＋4.0×0.1mm＝11.40mm正确读数为11.4mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零．\n②第二看→游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与游标尺最前端．例如(如图所示)：易错读成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正确读数为14mm＋10×0.05mm＝14.50mm.③第三看→游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐．\n例1.下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度的游标卡尺，图乙中游标卡尺为20分度的，图丙中游标卡尺为10分度的，它们的读数分别为：________；________；________．42.10mm63.30mm29.8mm\n解析：在图甲中，主尺读数为42mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是50分度的，所以读数为42mm＋5×0.02mm＝42.10mm；在图乙中，主尺读数为63mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为63mm＋6×0.05mm＝63.30mm；在图丙中，主尺读数为29mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是10分度的，所以读数为29mm＋8×0.1mm＝29.8mm.\n角度2螺旋测微器的读数例2.某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动______到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________(填仪器部件字母符号)使F固定后读数．正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是________mm.DHG6.700\n解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.\n角度3电流表、电压表的读数例3.(1)图甲使用0.6A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3A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)图乙使用较小量程时，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．0.020.440.12.200.11.700.58.5\n解析：(1)使用0.6A量程时，刻度盘上的每小格为0.02A，表针示数为0.44A；当使用3A量程时，每小格为0.1A，表针示数为2.20A.(2)电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格为0.5V，表针示数为8.5V.\n角度4电阻箱的读数例4.旋钮式电阻箱如图所示，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“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到00～19998Ω\n解析：电阻为1987Ω.最简单的操作方法是将“×1k”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.\n跟进训练1.读出下图中游标卡尺(50分度)与螺旋测微器、电流表、电压表的读数．(1)______mm；(2)______mm；(3)______A；(4)______V．42.202.9860.342.20\n2．(1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731mm，则a＝________，b＝________．深度尺10.032.760200\n解析：(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据图甲可知，游标卡尺主尺上的整毫米数为100mm，游标尺的精确度为0.1mm，且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100mm＋0.1mm×3＝100.3mm＝10.03cm.(2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01mm)×可动刻度读数(一定要估读)，由图乙可知玻璃厚度为2.5mm＋0.01mm×26.0＝2.760mm.(3)因1.731mm＝1.5mm＋0.01mm×23.1，由螺旋测微器读数规则知a＝20，b＝0.\n考点二　测量电路与控制电路的选择角度1电压表和电流表的内、外接法内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值R测＝＝<Rx测量值小于真实值适用条件RA≪RxRV≫Rx适用于测量大阻值电阻小阻值电阻\n例5.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．Rx1大于小于\n解析：＝＝10，＝＝20，故<，应该采用电流表内接法，即图甲接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知，电流表内接时测量值Rx1大于真实值，外接时测量值Rx2小于真实值．\n角度2控制电路的选择\n例6.在“测定金属的电阻率”实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径D，示数如图甲所示，D＝________mm.2.706\n(2)某小组利用电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)等器材测金属丝电阻，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，求出金属丝的电阻Rx＝50Ω.他们采用的是图乙中的________电路图，Rx的真实值________(填“大于”“小于”或“等于”)50Ω.A小于\n解析：(1)根据螺旋测微器的读数规则，金属丝的直径D＝2.5mm＋0.206mm＝2.706mm.(2)根据题述，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，则滑动变阻器应该为分压接法，由于Rx>，所以应采用电流表内接法测量，他们采用的是A电路图．由于电流表有分压作用，故电压表的示数大于电阻Rx两端的实际电压，则Rx的真实值小于测量值50Ω.\n跟进训练3.为测量“12V，5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源：12V，内阻不计；电流表：量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω；电压表：量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ；滑动变阻器：0～20Ω，允许最大电流1A；开关一个，导线若干，实验要求加在小电珠上的电压可从零开始调节．(1)以下四个电路图你认为最合适的是_____．(2)在本实验中，电流表的量程可选________．A0～0.6A\n解析：(1)C与D电路图不符合电压从零开始调节，小电珠的电阻RL＝＝Ω＝28.8Ω，＝144，＝520.8，由于<，故电流表应采用外接法，应选A.(2)小电珠的额定电流I＝＝A≈0.4A，故电流表量程为0～0.6A.