江蘇省2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第八章恒定電流專題強化八電學(xué)實驗基次件

1、專題強化八電學(xué)實驗基礎(chǔ),大一輪復(fù)習(xí)講義,過好雙基關(guān),01,螺旋測微器的使用,一,1.構(gòu)造：如圖1所示，b為固定刻度，e為可動刻度. 2.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前進(jìn)或后退 mm，而可動刻度e上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，f前進(jìn)或后退 mm，即螺旋測微器的精確度為 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.,0.5,0.01,0.01,圖1,3.讀數(shù)：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) (mm). 如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，半毫米刻度線未露出，而從可

2、動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,0.01,圖2,游標(biāo)卡尺,二,1.構(gòu)造：主尺、 (主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個深度尺.(如圖3所示),圖3,2.用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑.,游標(biāo)尺,3.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.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，其規(guī)格見下表：,4.讀數(shù)：若用x表示從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度

3、線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(xk精確度) mm.,0.1,0.05,0.02,常用電表的讀數(shù),三,對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進(jìn)行讀數(shù)即可. (1)03 v的電壓表和03 a的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是 v和 a，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位. (2)對于015 v量程的電壓表，精確度是 v，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，這時要求“ 格估讀”，即讀到0.1 v. (3)對于00.6 a量程的電流表，精確度是 a，在讀數(shù)時只要求讀

4、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.,0.1,0.1,0.5,0.02,02,研透命題點,常用儀器的使用與讀數(shù),基礎(chǔ)考點自主悟透,命題點一,1.游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù) 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)注意以下幾點 (1)看清精確度 例如(圖4) 易錯成11 mm40.1 mm11.40 mm 正確的應(yīng)為11.4 mm，游標(biāo)卡尺不需要估讀，后面不能隨意加零或去零； 例如(圖5) 易錯成10 mm120.05 mm10.6 mm，正確的應(yīng)為10.60 mm.,圖4,圖5,(2)主尺上的單位應(yīng)為厘米 主尺上標(biāo)識的1、2、3等數(shù)字通常是指厘米，讀數(shù)時應(yīng)將毫米和厘米分清，游標(biāo)卡

5、尺主尺上的最小刻度是1 mm. 例如(圖6) 易錯成5 mm40.05 mm5.20 mm 正確的應(yīng)為50 mm40.05 mm50.20 mm. (3)區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端 例如(圖7) 易錯成13 mm100.05 mm13.50 mm 正確讀數(shù)為14 mm100.05 mm14.50 mm.,圖6,圖7,例1某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖8甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為_cm和_mm.,圖8,60.10,4.20,解析刻度尺的分度值為1 mm，要估讀到0.1 mm. 游標(biāo)卡尺讀數(shù)為4 mm100.02 mm4.20 mm.,變式1 (2019安徽蚌埠市第二次質(zhì)檢)小

6、明用螺旋測微器測量一根導(dǎo)體棒的直徑，刻度如圖9甲所示，讀數(shù)為_ mm；用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測量某個圓筒的深度，部分刻度如圖乙所示，讀數(shù)為_ cm.,圖9,4.224(4.2224.226),解析螺旋測微器的固定刻度為4.0 mm，可動刻度為22.40.01 mm0.224 mm，所以最終讀數(shù)為4.0 mm0.224 mm4.224 mm；這種游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺刻度是把主尺刻度19 mm的長度，分為20等份，每等份為0.95 mm，游標(biāo)尺上第17個刻度和主尺上38 mm刻度對齊，讀數(shù)為38 mm170.95 mm21.85 mm2.185 cm.,2.185,變式2 (2020山東濟(jì)寧市模擬

7、)圖10甲中螺旋測微器的讀數(shù)為_ mm.如圖乙為用多用電表的“1”歐姆擋正確操作后測某電阻時指針的位置，其讀數(shù)為_ .,0.730,8,圖10,解析螺旋測微器的讀數(shù)為0.5 mm23.00.01 mm0.730 mm； 歐姆表選用“1”歐姆擋，讀數(shù)為8 .,2.電壓表、電流表和變阻箱的讀數(shù),例2 (1)如圖11甲所示的電表使用0.6 a量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_a，圖中表針示數(shù)為_ a；當(dāng)使用3 a量程時，對應(yīng)刻度盤中每一小格代表_ a，圖中表針示數(shù)為_ a.,圖11,0.02,0.44,0.1,2.20,解析使用0.6 a量程時，刻度盤上的每一小格為0.02 a，表針示數(shù)為0.44

8、a；當(dāng)使用3 a量程時，每一小格為0.1 a，表針示數(shù)為2.20 a.,(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示_ v，圖中表針的示數(shù)為_ v.若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示_ v，圖中表針示數(shù)為_ v.,解析電壓表使用3 v量程時，每小格表示0.1 v，表針示數(shù)為1.70 v；使用15 v量程時，每小格表示0.5 v，表針示數(shù)為8.5 v.,0.1,1.70,0.5,8.5,例3旋鈕式電阻箱如圖12所示，電流從接線柱a流入，從b流出，則接入電路的電阻為_ ，今欲將接入電路的電阻改為2 087 ，最簡單的操作方法是_ _.若用兩個這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為_.,

9、1 987,將“1 k”旋鈕調(diào)到,019 998 ,解析接入電路的電阻為1 987 ，最簡單的操作方法是將“1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“100”旋鈕調(diào)到0.每個電阻箱的最大阻值是9 999 ，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 19 998 .故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為019 998 .,圖12,再將“100”旋鈕調(diào)到0,圖13,變式3如圖13甲是學(xué)生實驗用的有兩個量程的電流表刻度盤，當(dāng)用“”和“0.6”兩接線柱時，能測的最大電流是_ a，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_ a；圖中表針示數(shù)為_ a；當(dāng)使用電流表的“”和“3”兩個接線柱時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_ a

10、，圖中表針示數(shù)為_ a. 圖乙為學(xué)生實驗用的有兩個量程的電壓表刻度盤.當(dāng)使用較小量程時，測量電壓最大值不得超過_ v，每小格表示_ v，圖中指針示數(shù)為_ v；若使用的是較大量程，則表盤刻度每小格表示_ v，圖中指針示數(shù)為_ v.,0.60,0.02,0.34,0.1,1.70,3.00,0.1,2.20,0.5,11.0,解析結(jié)合電流表和電壓表所選量程，首先應(yīng)正確讀出相應(yīng)的分度值，然后根據(jù)表針?biāo)肝恢煤推渥x數(shù)方法可得結(jié)果.,關(guān)于電阻的測量,高考熱點講透練熟,命題點二,1.電壓表和電流表的內(nèi)、外接法 (1)兩種接法比較,(2)兩種電路的選擇 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(jìn)

11、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：,實驗試探法：按圖14所示接好電路，讓連接電壓表的導(dǎo)線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.,圖14,例4用內(nèi)阻為3 000 的電壓表和內(nèi)阻為10 的電流表測電阻，在圖15甲、乙兩種情況下，電壓表的示數(shù)都是60 v，電流表的示數(shù)都是0.2 a，則r1的測量值為_ ，真實值是_ ，r2的測量值為_ ，真實值是_ .,圖15,300,29

12、0,300,333.3,2.滑動變阻器兩種連接方式 (1)滑動變阻器兩種接法的對比,(2)滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況： 要求電壓表能從零開始讀數(shù)； 當(dāng)待測電阻rxr(滑動變阻器的最大阻值)時； 若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻允許的最大電流. (3)滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式.,例5(2019江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市一模)甲、乙兩位同學(xué)在測量電阻的實驗中： (1)甲用圖16所示電路來測量定值電阻rx的阻值，提供的器材如下：rx(阻值約10 )，滑動變阻器rp1(010 )，滑

13、動變阻器rp2(0200 )，電流表a(00.6 a、03 a)，電壓表v(03 v、015 v)，電源e(電動勢為3 v)，開關(guān)s，導(dǎo)線若干.,圖16,為便于調(diào)節(jié)和讀數(shù)，滑動變阻器應(yīng)該選擇_(選填“rp1”或“rp2”). 請幫助該同學(xué)將圖17中實物電路連接完整,rp1,圖17,答案見解析圖,解析滑動變阻器采用分壓式接法，為了便于操作和讀數(shù)，滑動變阻器阻值應(yīng)該選用較小的，故選rp1；滑動變阻器左側(cè)下接線柱與電源的負(fù)極連接，電壓表3 v量程的接線柱與電流表負(fù)接線柱連接，如圖所示：,(2)乙用圖18所示電路測量另一待測電阻rx的阻值，電阻箱r(0999.9 )，滑動變阻器rp3(50 1 a)，

14、電壓表v(03 v)，電源e(電動勢為3 v).測量步驟如下： 第1步：將rx接在電路中a、b兩點間，閉合開關(guān)s，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片p至適當(dāng)位置，此時電壓表的示數(shù)為2 v.斷開開關(guān)s，移走rx； 第2步：將電阻箱r接在a、b兩點間，閉合開關(guān)s，保持滑動變阻器滑片位置不變，調(diào)節(jié)r使電壓表的示數(shù)仍為2 v，此時r接入電路中的阻值為48 .則該同學(xué)測得rx的阻值為_ .,48,圖18,解析由于rx和電阻箱分別接入電路中時電壓表的讀數(shù)相同，所以兩者的電阻也必然相同，即rx48 .,(3)與真實值相比，甲同學(xué)利用圖16電路測得rx的阻值偏_；若乙同學(xué)在進(jìn)行第2步實驗時，無意中將滑動變阻器的滑片p向右移動

15、了少許，則他測得rx的阻值將偏_.(均選填“大”或“小”),小,大,解析甲同學(xué)利用題圖電路測得rx，由于電壓表的分流作用，使rx測量值比真實值偏小. 對于乙同學(xué)的實驗可作這樣的分析：當(dāng)把滑動變阻器接入電路時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電壓表的讀數(shù)為2 v，此時將滑動變阻器的滑片p向右移動了少許，由閉合電路歐姆定律可知，電流減小，電壓表的示數(shù)小于2 v，只有增大r的阻值，使電流減小，內(nèi)電壓與滑動變阻器兩端的電壓減小，這樣r兩端的電壓才會升高到2 v，使得測量值rx偏大.,1.主要類型 用靈敏電流計改裝為較大量程電流表、電壓表和多用電表. 2.改裝原理 (1)電流表的改裝利用了并聯(lián)電路分流的原理. (2

16、)電壓表的改裝利用了串聯(lián)電路分壓的原理.,電表改裝問題,高考熱點講透練熟,命題點三,例6(2019全國卷23)某同學(xué)要將一量程為250 a的微安表改裝為量程為20 ma的電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1 200 ，經(jīng)計算后將一阻值為r的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖19(a)所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).,圖19,解析量程為250 a的微安表改裝成量程為20 ma的電流表，量程擴(kuò)大了80倍，需要將定值電阻與微安表并聯(lián)，然后根據(jù)題圖(a)的原理圖連線.,答案連線如圖所示,(1)根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連線.,圖20,(2)

17、當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 ma時，微安表的指針位置如圖20所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是_.(填正確答案標(biāo)號) a.18 ma b.21 ma c.25 ma d.28 ma,c,解析當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表示數(shù)為16.0 ma時，對應(yīng)的微安表讀數(shù)為160 a，說明量程擴(kuò)大了100倍，因此所改裝的電表量程是25 ma，選項c正確.,(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是_.(填正確答案標(biāo)號) a.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1 200 b.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1 200 c.r值計算錯誤，接入的電阻偏小 d.r值計算錯誤，接入的電阻偏大,ac,出現(xiàn)該情況可能是微安表內(nèi)阻測量

18、錯誤，實際電阻大于1 200 ，或者并聯(lián)的電阻r計算錯誤，接入的電阻偏小，選項a、c正確.,(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將 阻值為r的電阻換為一個阻值為kr的電阻即可，其中k_.,解析設(shè)微安表的滿偏電壓為u， 則對并聯(lián)的電阻r有u(250.25)103r,變式4(2019全國卷23)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 、量程為100 a的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 k刻度正好對應(yīng)電流表表盤的50 a刻度.可選用的器材還有：定值電阻r0(阻值14 k)，滑動變阻器r1(最大阻值1 500 )，滑動變阻器r2(最大阻值500 )，電阻

19、箱(099 999.9 )，干電池(e1.5 v，r1.5 )，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干.,圖21,(1)歐姆表設(shè)計 將圖21中的實物連線組成歐姆表.歐姆表改裝好后，滑動變阻器r接入電路的電阻應(yīng)為_ ；滑動變阻器選_(填“r1”或“r2”).,答案如圖所示,900,r1,(2)刻度歐姆表表盤 通過計算，對整個表盤進(jìn)行電阻刻度，如圖22所示.表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_、_.,圖22,45,5,(3)校準(zhǔn) 紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向_ k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量

20、.若校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖23所示，則電阻箱接入的阻值為_ .,圖23,0,35 000.0,解析紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向0 k處.題圖中電阻箱讀數(shù)為35 000.0 .,1.電學(xué)實驗器材的選取 選擇電學(xué)實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等，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；使用歐姆表時應(yīng)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

21、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被用到. (4)實驗實際：除以上三個因素外，還應(yīng)注重實驗實際，如所用的電源與滑動變阻器的匹配問題等.,實驗器材的選取與實物圖連接,高考熱點講透練熟,命題點四,2.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.,例7為測量某微安表

22、g(量程200 a，內(nèi)阻大約2 200 )的內(nèi)阻，有以下器材可供選擇： a.電壓表(03 v)； b.電壓表(015 v)； c.滑動變阻器(010 )； d.滑動變阻器(01 k)； e.電源e(電動勢約為6 v) f.電阻箱rz(最大阻值為9 999 ) 開關(guān)s一個，導(dǎo)線若干.,圖24,(1)按圖24甲所示電路圖將圖乙中的實物連線.,答案 見解析圖,解析根據(jù)電路圖，實物連線如圖所示.,(2)實驗過程為：合上開關(guān)s，先調(diào)節(jié)r使電壓表讀數(shù)為u，再調(diào)節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變)，使微安表指示為滿偏，記下此時電阻箱阻值為r18 056 ； 然后再調(diào)節(jié)r，使電壓表讀數(shù)為 u，再調(diào)節(jié)電阻箱(此時電壓表讀數(shù)幾乎不變)，使微安表指示為滿偏，記下此時電阻箱阻值為r2(如圖25所示).,圖25,電壓表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_.(填字母代號) 電阻箱的讀數(shù)r2_ ，待測微安表的內(nèi)阻rg_ .,a,c,4 653,2 153,解析因為電源電動勢約為6 v，b電壓表量程太大