物理高三一輪復(fù)系列《一輪復(fù)講義》（配套PPT課件）51第8章 專(zhuān)題強(qiáng)化九電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)（免費(fèi)下載）

1、專(zhuān)題強(qiáng)化九電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第八章恒定電流NEIRONGSUOYIN內(nèi)容索引過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn)過(guò)好雙基關(guān)一、螺旋測(cè)微器的使用1.構(gòu)造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度.2.原理：測(cè)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(jìn)或后退 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退 mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺.0.50.010.01圖13.讀數(shù)：測(cè)量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線(xiàn)是否露出)可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一

2、位) (mm).如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，半毫米刻度線(xiàn)未露出，而從可動(dòng)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2二、游標(biāo)卡尺1.構(gòu)造：主尺、 (主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺.(如圖3所示)2.用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑.游標(biāo)尺圖33.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(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其規(guī)格見(jiàn)下表：刻度格數(shù)(分度)刻

3、度總長(zhǎng)度每小格與1 mm的差值精確度(可精確到)109 mm0.1 mm mm2019 mm0.05 mm mm5049 mm0.02 mm mm4.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線(xiàn)對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(xK精確度) mm.0.10.050.02三、常用電表的讀數(shù)對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過(guò)的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤(pán)總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)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(shí)際位置

4、，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位.(2)對(duì)于015 V量程的電壓表，精確度是 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，這時(shí)要求“ 格估讀”，即讀到0.1 V.(3)對(duì)于00.6 A量程的電流表，精確度是 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A.0.10.10.50.02研透命題點(diǎn)1.游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)看清精確度例如(圖4)易錯(cuò)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；命題點(diǎn)一常用儀器的使用與讀數(shù)圖4例如(圖5)易錯(cuò)成10 mm120.05 mm

5、10.6 mm，正確的應(yīng)為10.60 mm.圖5(2)主尺上的單位應(yīng)為厘米主尺上標(biāo)識(shí)的1、2、3等數(shù)字通常是指厘米，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將毫米和厘米分清，游標(biāo)卡尺主尺上的最小刻度是1 mm.例如(圖6)易錯(cuò)成5 mm40.05 mm5.20 mm正確的應(yīng)為50 mm40.05 mm50.20 mm.圖6(3)區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端例如(圖7)易錯(cuò)成13 mm100.05 mm13.50 mm正確讀數(shù)為14 mm100.05 mm14.50 mm.圖7例1某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖8甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為_(kāi)cm和_mm.解析刻度尺的分度值為1 mm，要估讀到0.1 mm.游標(biāo)

6、卡尺讀數(shù)為4 mm100.02 mm4.20 mm.圖860.104.20例2某同學(xué)用如圖9甲所示的螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)_到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)_到F夾住小球，直至聽(tīng)到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)_使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號(hào)).正確操作后，螺旋測(cè)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(cè)微器測(cè)小球直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕D使測(cè)微螺桿F靠近被測(cè)小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測(cè)微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)止動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.圖9DHG6.700變式1(2018湖北省武漢市部分學(xué)校起點(diǎn)調(diào)研)某同學(xué)

7、利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖10甲和乙所示.該工件的直徑為_(kāi) cm，高度為_(kāi) mm.圖101.2206.860( 6.858 6.862均正確)解析游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.2 cm，游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為40.05 mm0.20 mm0.020 cm，所以最終讀數(shù)為：1.2 cm0.020 cm1.220 cm.螺旋測(cè)微器的固定刻度為6.5 mm，可動(dòng)刻度為36.00.01 mm0.360 mm，所以最終讀數(shù)為6.5 mm0.360 mm6.860 mm.2.電壓表、電流表和變阻箱的讀數(shù)例3(1)如圖11甲所示的電表使用

8、0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)為_(kāi) A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)中每一小格代表_ A，圖中表針示數(shù)為_(kāi) A.解析使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤(pán)上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A.圖110.020.440.12.20(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示_ V，圖中表針的示數(shù)為_(kāi) V.若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤(pán)刻度每小格表示_ V，圖中表針示數(shù)為_(kāi) V.解析電壓表使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格表示0.5 V，

9、表針示數(shù)為8.5 V.0.11.700.58.5例4旋鈕式電阻箱如圖12所示，電流從接線(xiàn)柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_(kāi) ，今欲將接入電路的電阻改為2 087 ，最簡(jiǎn)單的操作方法是_.若用兩個(gè)這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為_(kāi).解析接入電路的電阻為1 987 ，最簡(jiǎn)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(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 ，用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 19 998 .故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為019 998 .1 987將“1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“100”旋鈕調(diào)到0019 998 圖12變式2如圖1

10、3甲是學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電流表刻度盤(pán)，當(dāng)用“”和“0.6”兩接線(xiàn)柱時(shí)，能測(cè)的最大電流是_ A，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_A；圖中表針示數(shù)為_(kāi) A；當(dāng)使用電流表的“”和“3”兩個(gè)接線(xiàn)柱時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_ A，圖中表針示數(shù)為_(kāi) A.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.0.600.020.34圖130.11.703.00圖乙為學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的有兩個(gè)量程的電壓表刻度盤(pán).當(dāng)使用較小量程時(shí)，測(cè)量電壓最大值不得超過(guò)_ V，每小格表示_ V，圖中指針示數(shù)為_(kāi) V；若使用的是較大量程，則表盤(pán)刻度每小格表示_ V，圖中指針示數(shù)為_(kāi) V

11、.0.12.200.511.01.電壓表和電流表的內(nèi)、外接法(1)兩種接法比較命題點(diǎn)二關(guān)于電阻的測(cè)量?jī)?nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)UxUA電壓表分流I測(cè)IxIV電阻測(cè)量值R測(cè) RxRARx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè) Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RARxRVRx適用于測(cè)量大阻值電阻小阻值電阻(2)兩種電路的選擇阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)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(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”.臨界值計(jì)算法：圖14實(shí)驗(yàn)試探法：按圖14所示接好電路，讓連接電壓表的導(dǎo)線(xiàn)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

12、，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.例5用內(nèi)阻為3 000 的電壓表和內(nèi)阻為10 的電流表測(cè)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(cè)量值為_(kāi) ，真實(shí)值是_ ，R2的測(cè)量值為_(kāi) ，真實(shí)值是_ .圖15300290300333.32.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式(1)滑動(dòng)變阻器兩種接法的對(duì)比限流接法分壓接法對(duì)比說(shuō)明電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(不計(jì)電源內(nèi)阻)0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍(不計(jì)電源內(nèi)阻)分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位

13、置b端a端都是為保護(hù)電路元件(2)滑動(dòng)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(kāi)始讀數(shù)；當(dāng)待測(cè)電阻RxR(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)；若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻允許的最大電流.(3)滑動(dòng)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(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，優(yōu)先使用限流式.例6(2018天津理綜9(3)某同學(xué)用伏安法測(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值(約為10 k)，除了Rx、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)外，還有下列器材供選用：A.電壓表(量程01 V，內(nèi)阻約10 k)B.電壓表(量程010 V，內(nèi)阻約100 k)C.電流表(量程01 mA，內(nèi)阻約30

14、)D.電流表(量程00.6 A，內(nèi)阻約0.05 )E.電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計(jì))F.電源(電動(dòng)勢(shì) 12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計(jì))G.滑動(dòng)變阻器R0(阻值范圍010 ，額定電流2 A)(1)為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用_，電流表選用_，電源選用_.(均填器材的字母代號(hào))BCF解析若電源選用E，則通過(guò)Rx的最大電流為0.15 mA，電流表選用C還達(dá)不到半偏，故電源應(yīng)選用F.電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡可能與被測(cè)電阻阻值相差大一些且接近電源電壓，故電壓表選用B.由此可知電路中的電流約為1 mA，故電流表選用C.(2)在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖. 答案見(jiàn)解析圖解析因?yàn)榇?/p>

15、測(cè)電阻阻值較大，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法.因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值很小，若采用限流接法接入電路起不到多大的限流作用，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.(3)該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測(cè)電阻測(cè)量值會(huì)_其真實(shí)值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_.解析因?yàn)殡娏鞅聿捎脙?nèi)接法，電壓表測(cè)出的電壓為Rx與電流表串聯(lián)后兩端電壓，U測(cè)U實(shí)，而R ，所以R測(cè)R實(shí).大于電壓表的讀數(shù)大于待測(cè)電阻兩端的實(shí)際電壓(其他表述正確也可)1.主要類(lèi)型用靈敏電流計(jì)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)電壓表的改裝利用了

16、串聯(lián)電路分壓的原理.命題點(diǎn)三電表改裝問(wèn)題例7(2018全國(guó)卷22)某同學(xué)組裝一個(gè)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(xiàn)若干.要求利用所給器材先組裝一個(gè)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.圖16回答下列問(wèn)題：(1)在圖16虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線(xiàn)柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線(xiàn)柱.答案見(jiàn)解析圖解析如圖所示.(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_.(保留到個(gè)位)解析接

17、a時(shí)改裝成量程為1 mA的電流表，有IgRg(IIg)R1解得R1100 接b時(shí)改裝成量程為3 V的電壓表，有UIgRgIR2解得R22 910 .1002 910變式3(2018江西省十所省重點(diǎn)高中二模)實(shí)驗(yàn)室中有一塊量程較小的電流表G，其內(nèi)阻約為1 000 ，滿(mǎn)偏電流為100 A，將它改裝成量程為1 mA、10 mA的雙量程電流表.現(xiàn)有器材如下：A.滑動(dòng)變阻器，最大阻值50 ；B.滑動(dòng)變阻器，最大阻值50 k；C.電阻箱，最大阻值9 999 ；D.電池，電動(dòng)勢(shì)3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；E.電池，電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻不計(jì)；F.單刀單擲開(kāi)關(guān)S1和S2，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S3及導(dǎo)線(xiàn)若干.圖17(1)采用

18、如圖17甲所示電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為_(kāi)，選用的電池為_(kāi)(填器材前的字母序號(hào))；采用此種方法，電流表G內(nèi)阻的測(cè)量值_真實(shí)值(填“”“”或“”).解析此為半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器選用阻值較大的B，電池選用電動(dòng)勢(shì)較大的E.因閉合S2時(shí)，電路中總電阻變小，總電流變大，通過(guò)電流表G的電流為 ，則通過(guò)R的電流大于 ，則RRg，即測(cè)量值偏小.BE(2)如果在步驟(1)中測(cè)得電流表G的內(nèi)阻為900 ，將電流表G改裝成雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，則在此電路中R1_ ，R2_ .解析當(dāng)量程為10 mA時(shí)，根據(jù)歐姆定律：Ig(RgR2)(IIg)R1；當(dāng)量程為1

19、 mA時(shí)，根據(jù)歐姆定律：IgRg(IIg)(R1R2)；代入數(shù)據(jù)解得：R110 ，R290 .10901.電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等，一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過(guò)電源、電阻和電表的電流不能超過(guò)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(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)偏刻度的 以上；使用歐姆表時(shí)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(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié).在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使其大部分電阻線(xiàn)都被用到.命題點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)器材的選取與

20、實(shí)物圖連接(4)實(shí)驗(yàn)實(shí)際：除以上三個(gè)因素外，還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際，如所用的電源與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的匹配問(wèn)題等.2.實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng)(1)畫(huà)線(xiàn)連接各元件，一般先從電源正極開(kāi)始，按照電路原理圖依次到開(kāi)關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器，按順序以單線(xiàn)連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái)；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去.(2)連線(xiàn)時(shí)要將導(dǎo)線(xiàn)接在接線(xiàn)柱上，兩條導(dǎo)線(xiàn)不能交叉.(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線(xiàn)柱，要使電流從電表的正接線(xiàn)柱流入，從負(fù)接線(xiàn)柱流出.例8(2018四川省第二次“聯(lián)測(cè)促改”)為測(cè)量某微安表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(dòng)變阻器(010 )；D.滑動(dòng)變阻器(01 k)；E.電源E(電動(dòng)勢(shì)約為6 V)F.電阻箱RZ(最大阻值為9 999 )開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干.(1)按圖18甲所示電路圖將乙圖中的實(shí)物連線(xiàn).圖18答案如圖解析根據(jù)電路圖，實(shí)物連線(xiàn)如圖所示(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：合上開(kāi)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(shí)電壓表讀數(shù)