高考物理復(fù)習(xí)第八章鏈接高考8電學(xué)儀器的使用及基本電路的選擇講義（含解析）新人教版.docx

電學(xué)儀器的使用及基本電路的選擇考點一游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)考點解讀1游標(biāo)卡尺(1)原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.(2)精度：對應(yīng)關(guān)系為10分度0.1 mm,20分度0.05 mm, 50分度0.02 mm.(3)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達為(xK精確度)mm.2螺旋測微器(1)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺(2)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm)典例賞析典例1(1)如圖甲所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm，_mm.(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是_ mm.解析(1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是70.1 mm0.7 mm，最后結(jié)果是17 mm0.7 mm17.7 mm.中間圖讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是170.05 mm0.85 mm，最后結(jié)果是23 mm0.85 mm23.85 mm.最下面圖讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是90.02 mm0.18 mm，最后結(jié)果是3 mm0.18 mm3.18 mm.(2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.答案(1)17.723.853.18(2)2.1501游標(biāo)卡尺不需要估讀，讀數(shù)結(jié)果10分度為. mm一位小數(shù)，20分度和50分度為.mm兩位小數(shù)，換算單位時只需要移動小數(shù)點，最后一位數(shù)字即使是0也不能抹掉2螺旋測微器需要估讀，讀數(shù)結(jié)果為. mm三位小數(shù)，需要特別注意半毫米刻度線是否露出題組鞏固1某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示該工件的直徑為_ cm，高度為_ mm.解析：圖(a)為20分度的游標(biāo)卡尺，其精度為0.05 mm，主尺讀數(shù)為12 mm，游標(biāo)尺上第4條刻線與主尺上的一條刻線對齊，故測量結(jié)果為12 mm40.05 mm12.20 mm1.220 cm.螺旋測微器的精度為0.01 mm，由圖(b)知固定刻度讀數(shù)為6.5 mm，可動刻度讀數(shù)為“36.0”，故工件的高度為6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm.答案：1.2206.8602某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測微器測小球的直徑時，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動_到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動_到F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動_使F固定后讀數(shù)(以上均填儀器部件字母符號)正確操作后，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是_ mm.解析：用螺旋測微器測小球直徑時，先轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.答案：DHG6.700考點二電流表、電壓表的讀數(shù)及改裝考點解讀1兩種電表的電路結(jié)構(gòu)及讀數(shù)方法電流表電壓表符號參數(shù)量程：00.6 A，03 A內(nèi)阻：小于1 量程：03 V，015 V內(nèi)阻：3 k，15 k電路結(jié)構(gòu)讀數(shù)方法視線垂直于刻度盤表面，一般都需估讀，3 A量程估讀到最小分度的1/10,0.6 A量程估讀到最小分度的1/2視線垂直于刻度盤表面，一般都需估讀，3 V量程估讀到最小分度的1/10，15 V量程估讀到最小分度的1/52.兩種電表的使用技巧(1)機械零點的調(diào)整：在不通電時，指針應(yīng)指在零刻線的位置(2)選擇適當(dāng)量程：估算電路中的電流或電壓，指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上若無法估算電路中的電流和電壓，則應(yīng)先選用較大的量程，再逐步減小量程(3)正確接入電路：電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中，兩種表都應(yīng)使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出(4)正確讀數(shù)：根據(jù)所選量程的準(zhǔn)確度，正確讀出有效數(shù)字和單位(5)注意內(nèi)阻：電流表和電壓表一方面作為儀器使用，同時又是被測電路中的一個電阻，實驗中沒有特別要求時，一般不考慮它們的內(nèi)阻對電路的影響，但有些測量中，不能忽視它們的內(nèi)阻對被測電路的影響，如伏安法測電阻等典例賞析典例2(2018全國卷) 某同學(xué)組裝一個多用電表，可選用的器材有：微安表頭(量程100 A，內(nèi)阻900 )；電阻箱R1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱R2(阻值范圍099 999.9 )；導(dǎo)線若干要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋回答下列問題：(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_.(保留到個位)解析(1)R1電阻范圍小，所以R1與表頭并聯(lián)起分流作用，R2電阻范圍大，所以R2與改裝后的電流表整體串聯(lián)，起分壓作用電路如圖所示(2)UgIgRg(IIg)R1，R1100 IR2UUg，R22 910 .答案(1)見解析圖(2)1002 910題組鞏固1如圖所示，其中電流表A的量程為0.6 A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02 A，R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的，R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是()A將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04 AB將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02 AC將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06 AD將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.01 A解析：C當(dāng)接線柱1、2接入電路時，電阻R1與電流表內(nèi)阻并聯(lián)后等效阻值為電流表內(nèi)阻的，由于電流表的滿偏電壓為定值，因此量程擴大為原來的3倍，故每一小格變?yōu)?.02 A30.06 A，A、B選項錯誤當(dāng)接線柱1、3接入電路時，電阻R1與電流表內(nèi)阻并聯(lián)后再和電阻R2串聯(lián)，但是串聯(lián)的電阻R2對于電流表量程無影響，故每一小格仍為0.06 A，C正確，D錯誤2分別讀出下表中的電壓表和電流表的示數(shù)，并填在表格中電表所選量程測量值03 V015 V03 A00.6 A解析：表中03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同，精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位對于015 V量程的電壓表精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V對于00.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A.答案：2.14 V10.7 V0.80 A0.16 A考點三測量電路與控制電路設(shè)計考點解讀1電流表的兩種接法(1)兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測RxRARx測量值大于真實值R測Rx測量值小于真實值(2)兩種接法的選擇 阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小” 臨界值計算法Rx時，用電流表外接法；Rx時，用電流表內(nèi)接法 實驗試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法3滑動變阻器的兩種接法(1)兩種接法的比較限流接法分壓接法兩種接法電路圖負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I閉合S前觸頭位置b端a端(2)兩種接法的一般適用條件限流式接法適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小)分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動變阻器的總電阻要大)(3)必須采用分壓法的三種情況若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流(或電壓)，則必須選用分壓式接法若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓電路若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、耗能低典例賞析典例3有一個電阻Rx，其阻值大約是10 ，請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模员銣y量其阻值可供選擇的電路如圖所示可供選擇的器材是：A電動勢4.5 V、內(nèi)阻不計的電源EB量程為15 V、內(nèi)阻10 k的電壓表V1C量程為3 V、內(nèi)阻6 k的電壓表V2D量程為300 mA、內(nèi)阻4 的電流表A1E量程為5 A、內(nèi)阻2 的電流表A2F最大阻值20 、額定電流1.5 A的滑動變阻器R1G最大阻值500 、額定電流0.5 A的滑動變阻器R2H開關(guān)和若干根導(dǎo)線則選用的電路是_(填甲或乙)，選用的器材是_(填器材的字母代號)解析Rx的阻值大約為10 ，與電流表內(nèi)阻接近，因此用電流表外接法，同時Rx的大約值小于滑動變阻器的總阻值，因而采用限流接法，故選用甲電路；電源電動勢E4.5 V，EIm(RxRA)，ImA0.321A321 mA或ImA0.375 A375 mA，電流表選D.UImRx0.32110 V3.21 V，因而電壓表選C，變阻器R2最大值為500 ，與Rx偏差太大，因此變阻器選F.答案甲ACDFH題組鞏固1在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 ，電壓表的內(nèi)阻約為2 k，電流表的內(nèi)阻約為10 ，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示，結(jié)果由公式Rx計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2_(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值解析：根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點解題根據(jù)題意知，電壓表的分流作用較顯著，故Rx1更接近待測電阻的真實值圖甲的測量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值，故Rx1Rx真；圖乙的測量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故Rx2Rx真答案：Rx1大于小于2如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V.(1)完成下列實驗步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，_；閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖解析：(1)滑動變阻器為分壓式接法，故閉合開關(guān)前，燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器左端的接線柱閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到額定電壓(2)與實物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示答案：(1)使它靠近滑動變阻器左端的接線柱增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到其額定電壓(2)圖見解析思想方法(十八)實驗器材的選取與實物圖連接方法方法闡述1.電學(xué)實驗儀器的選擇選擇電學(xué)實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器材，一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的以上；使用歐姆表時宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位(3)便于操作：選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)使其大部分電阻線都用到(4)實驗實際：除以上三個因素外，還應(yīng)注重實驗實際，如所用的電源與打點計時器的匹配問題等2.實物圖連接的注意事項(1)畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關(guān)，再到滑動變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去(2)連線時要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出.典例賞析典例某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采用了如下方法：(1)用多用電表粗測：多用電表電阻擋有4個倍率，分別為1 k、100、10、1.該同學(xué)選擇“100”倍率，用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示)為了較準(zhǔn)確地進行測量，請你補充完整下列依次應(yīng)該進行的主要操作步驟：A_；B兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0 處；C重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結(jié)果是_.(2)該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測定這只電阻的阻值，除被測電阻外，還有如下實驗儀器：A直流電源(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)B電壓表V1 (量程05 V，內(nèi)阻約為5 k)C電壓表V2 (量程015 V，內(nèi)阻約為25 k)D電流表A1(量程025 mA，內(nèi)阻約為1 )E電流表A2(量程0250 mA，內(nèi)阻約為0.1 )F滑動變阻器一只，阻值020 G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干在上述儀器中，電壓表應(yīng)選擇_(選填“V1”或“V2”)，電流表應(yīng)選擇_(選填“A1”或“A2”)，請在虛線框內(nèi)畫出電路原理圖(電表用題中所給的符號表示)解析(1)指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明選擇的倍率偏大，因此應(yīng)選用較小的倍率，將“100”換為“10”；此時的讀數(shù)為指針?biāo)傅目潭瘸艘员堵?，即電阻?210 120 .(2)由于電源電動勢只有3 V，所以電壓表選擇量程為05 V的電壓表V1；因電路中最大電流約為Im25 mA，所以選用量程025 mA的電流表A1；由于滑動變阻器最大阻值小于待測電阻的阻值，所以控制電路應(yīng)選用分壓接法，因待測電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，應(yīng)選用電流表內(nèi)接法，電路如圖所示答案(1)A.換用“10”的倍率C120 (2)V1A1圖見解析題組鞏固1某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測定電壓表V1的內(nèi)阻，可選用的器材如下：A待測電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約3 kB電壓表V2：量程15 V，內(nèi)阻約20 kC電流表A：量程3 A，內(nèi)阻約0.1 D定值電阻R09.0 kE滑動變阻器R10200 F滑動變阻器R202 kG電源E：電動勢約為12 V，內(nèi)阻忽略不計H開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)