《新高考物理一轮复习重难点练习难点16 电学实验基础（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理一轮复习重难点练习难点16 电学实验基础（含解析）（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、难点16 电学实验基础 一、常用仪器的读数（一）螺旋测微器1构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度2原理：固定刻度B的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 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)0.01(mm)如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2
2、.150 mm.（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)，游标卡尺上还有一个深度尺(如图所示)2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径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1 mm.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1 mm的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.读数：从主尺上读出
3、整毫米数x，然后再从游标尺上找出第k条刻度线与主尺上某一刻度线对齐，即记录结果表示为(xk精确度) mm.（三）常用电表的读数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(1)03 V的电压表和03 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位(2)对于015 V量程的电压表，精确度是0.5 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0.1 V.(3)对于00.6 A量程的电流表，精确度
4、是0.02 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0.01 A.【例1】（2022全国高三课时练习）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径。某次测量的示数如图甲、乙所示，长度为_ cm，直径为_ mm。（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_（选填“大”或“小”）处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0； （b）将电阻箱R2的阻值调至最_（选填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此
5、时R2阻值为1 280 。 （3）由此可知，圆柱体的电阻为_ 。【答案】 5.02 5.315#5.314#5.316 大 大 1280【解析】（1）12游标卡尺的精度为0.1 mm，主尺上读数为50.0 mm，游标尺上读数为两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据螺旋测微器主尺读数为5.000 mm，可动刻度与主尺对齐刻线数为31.5，读数为0.315 mm，则螺旋测微器读数为（2）34为保护电路每次实验前均应调节至最大值，同理电阻箱的阻值也调至最大。（3）5两次实验电流表读数一致，则两电阻相等，未知电阻阻值为。【例2】（2022全国高三专题练习）（1）图甲中游标卡尺的读数为_mm，图乙中
6、螺旋测微器的读数为_mm。（2）某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，如图丙所示。先将选择开关旋至倍率“10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的_（填“”或“”）接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至_（填“1”或“100”）挡并_，最终测量结果如图丁所示，则电压表的电阻为_。【答案】 49.8 0.880 100 重新进行欧姆调零 3000【解析】（1）1游标卡尺的读数规则：主尺上的整毫米数精确度对齐格数（不估读），可知游标卡尺的读数为49mm0.1mm849.8mm；2螺旋测微器的读数规则：固定刻度上的毫米数0.01 mm对齐刻度（一定要估读），可
7、知螺旋测微器的读数为0.5mm0.01mm38.00.880mm；（2）3多用电表使用时电流要保证红进黑出，电压表中电流是从正接线柱流入的，所以多用电表的红表笔应接电压表的“-”接线柱；45欧姆表指针偏角太小，说明所测电阻阻值较大，应换用“100”挡进行测量，并且重新进行欧姆调零；6欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率，则电压表的电阻为301003000。【例3】（2021湖南岳阳高三期末）某同学在实验室测定金属导体电阻的实验中：（1）游标卡尺测量长度如图1所示，可知其长度为L_mm。（2）如图2所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值_mm。（3）如图3所示，为一正在测量中的多用电表表盘，如果
8、用欧姆挡“100”测量，则读数为_；如果用“直流5V”挡测量，则读数为_V；（4）乙同学利用多用电表测量图4、图5所示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量，以下操作正确的是_。A将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图4的电路测量小灯泡两端的电压B将选择开关旋转到合适的欧姆挡，闭合开关，利用图4的电路测量小灯泡的电阻C将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图5的电路测量通过小灯泡的电流【答案】 11.4 0.898#0.899#0.900#0.901#0.902 700 3.40 C【解析】（1）1游标卡尺测量长度为L11mm+0.1mm4=11.4mm。（2）2用螺旋测微器测金属丝
9、的直径的测量值d=0.5mm+0.01mm40.0=0.900mm。（3）34如果用欧姆挡“100”测量，则读数为700；如果用“直流5V”挡测量，最小刻度0.1V，则读数为3.40V；（4）5A将选择开关旋转到合适的电压挡，利用图4的电路测量小灯泡两端的电压时，应该把红黑表笔位置调换一下，选项A错误；B用欧姆档测量电阻时，应该让电阻与电路断开再进行测量，选项B错误；C根据电流从红表笔流入，从黑表笔流出的原则，将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图5的电路测量通过小灯泡的电流，选项C正确。故选C。二、电表改装电表的两种改装的比较改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分
10、压并联分流所需电阻阻值RRgR改装后的量程UIg(RgR)IIg校准电路【例4】（2022全国高三专题练习）某同学按图1电路图，把满偏电流为10 mA、内阻为30 的表头G改装为双量程电压表，并进行校准。（1）根据上述表头参数，将其改装成量程为5 V和15 V的双量程电压表。则定值电阻R1=_ ，R2=_ 。 （2）用量程为5 V的标准电压表对改装表5 V挡进行校准，选择开关应接_（选填“b”或“c”），在闭合S前，滑片P应靠近滑动变阻器的_（选填“M”或“N”）端。 （3）选择开关接b，表头G的指针位置如图2所示，此时电压为_V。【答案】 470 1000 b M 3.80【解析】（1）1开
11、关接b点，量程U1=5 V，所以代入数据得R1=470 2开关接c点，量程U2=15 V，所以代入数据得R2=1000 （2）34用量程为5 V的标准电压表对改装表5 V挡进行校准，选择开关应接b；在闭合S前，滑片P应靠近滑动变阻器的M端。（3）5由图2看出表头示数I=7.6 mA，则此时电压U=I（Rg+R1）=3.80 V【例5】（2022全国高三课时练习）某同学有一块满偏电流Ig=250A的小量程电流表G。需要将它改装为4mA量程的电流表。（1）他采用如图所示电路测量电流表G的内阻R。断开S1闭合S2时电流表G读数为Ig，若再闭合S1后干路电流仍保持为Ig，则当电流表G读数为_时，电流表
12、G内阻Rg与电阻箱R的阻值相等。（2）据此原理，该同学测出电流G内阻。下面是打乱的操作，正确的步骤排序为_。A读出R的阻值为90.0，断开开关B闭合开关S2，调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度C闭合开关S1保持R的阻值不变，调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度的一半D将R的阻值调至最大（3）改装为4mA量程的电流表，需要将电阻箱R并联在电流表G两端，调其阻值为_。【答案】 DBCA 6.0【解析】（1）1闭合S1后，并联部分电路起到分流的作用，干路电流仍保持为Ig，则当电流表G读数为时，两支路电流相等，故电流表G内阻Rg与电阻箱R的阻值相等。（2）2正确步骤排序为DBCAD将R的阻值调至
13、最大B闭合开关S2，调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度C闭合开关S1保持R的阻值不变，调节R的阻值使电流表G指针偏转到满刻度的一半A读出R的阻值为90.0，断开开关。（3）3分流电阻满足代入数据，可得三、测量电路与控制电路的选择1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UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx测量值大于真实值R测时，选用电流表内接法当RVRx或Rx时，选用电流表外接法2.滑动变阻器两种连接方式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)UE0UE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3.滑动变阻器两种接法的选择滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大；当待测电阻RxR(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)；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实验误差分析
