《高考物理一轮复习讲义课件第9章 专题强化16 电学实验基础（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习讲义课件第9章 专题强化16 电学实验基础（含解析）（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第,九,章,恒定电流,专题强化十六电学实验基础,目标,要求,1.,会分析电学实验的误差，会通过改进电路减少系统误差,.2.,掌握常用仪器的读数方法,.3.,理解电表改装的原理,.4.,会根据电路原理图连接实验器材,.,题型四实验器材的选取与实物图的连接,内容,索引,题型一常用仪器的读数,题型二电表改装,课时精练,题型三测量电路与控制电路的选择,题型一,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,mm,，而可动刻度,E,上有,50,个等分
2、刻度，每转动一小格，,F,前进或,后退,mm,，即螺旋测微器的精确度,为,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,.,0.5,0.01,0.01,3.,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,),(,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 mm,15.0,0.01 mm,2.150 mm.,0.01,二、游标卡尺,1.,构造：,主尺,，,(,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
3、,),游标尺,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,),10,9 mm,0.1 mm,mm,20,19 mm,0.05 mm,mm,50,49 mm,0.02 mm,mm,0.1,0.05,0.02,4.,读数：,从主尺上读出整毫米数,x,，
4、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,(,x,k,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)0,3 V,的电压表和,0,3 A,的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别,是,V,和,A,，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位,.,0.1,0.1,(2),对于,0,15 V,量程的电压表，精确度,是,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
5、.1 V.,(3),对于,0,0.6 A,量程的电流表，精确度,是,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.,0.5,0.02,判断正误,1.,为了读数更精确，游标卡尺也需要估读,.(,),如图，读作,11.40,mm,2.,游标卡尺主尺上的数字对应的单位为,cm.(,),3.,如图，游标卡尺读数为,5.20 mm.(,),4.,如上图，游标卡尺读数为,50.20 mm,，可简化写为,50.2 mm.(,),例,1,(1),如图甲,所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为,9,mm,长,10,等分、,19 mm,长,20
6、,等分、,49 mm,长,50,等分，它们的读数依次为,_,mm,，,_,mm,，,_,mm.,考向,1,游标卡尺、螺旋测微器的读数,17.7,23.85,3.18,题图甲最上面游标卡尺：主尺读数为,17 mm,，游标尺读数为,7,0.1,mm,0.7 mm,，最后结果是,17 mm,0.7 mm,17.7 mm.,题图甲中间游标卡尺：主尺读数为,23 mm,，游标尺读数为,17,0.05 mm,0.85 mm,，最后结果是,23 mm,0.85,mm,23.85 mm,.,题图甲最下面游标卡尺：主尺读数为,3 mm,，游标尺读数为,9,0.02,mm,0.18 mm,，最后结果是,3 mm,
7、0.18 mm,3.18 mm.,(2),使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是,_,mm.,2.100,固定刻度示数为,2.0 mm,，可动刻度示数为,10.0,0.01 mm,0.100 mm,，最后的读数为,2.0,mm,0.100 mm,2.100 mm,.,例,2,(1),如图甲所示的电表使用,0.6 A,量程时，对应刻度盘上每一小格代表,_A,，图中表针示数为,_,A,；当使用,3 A,量程时，对应刻度盘中每一小格代表,_,A,，图中表针示数为,_,A.,考向,2,电压表、电流表和电阻箱的读数,0.02,0.44,0.1,2.20,使用,0.6 A,量程时
8、，刻度盘上的每一小格为,0.02 A,，表针示数为,0.44 A,；当使用,3 A,量程时，每一小格为,0.1 A,，表针示数为,2.20 A,.,(2),如图乙所示的电表使用较小量程时，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.,0.1,1.70,0.5,8.5,电压表使用,3 V,量程时，每小格表示,0.1 V,，表针示数为,1.70 V,；使用,15 V,量程时，每小格表示,0.5 V,，表针示数为,8.5 V.,(3),旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱,A,流入，从,B,流出，则接入电路的电阻为
9、,_.,现欲将接入电路的电阻改为,2 087,，最简单的操作方法是,_,_,_.,若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为,_,_,_.,1 987,将,“,1 k,”,挡旋钮调到,2,，再将,“,100,”,挡旋钮调到,0,0,19 998,电阻为,1 987.,最简单的操作方法是先将,“,1 k,”,挡旋钮调到,2,，再将,“,100,”,挡旋钮调到,0.,每个电阻箱的最大阻值是,9 999,，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是,2,9,999,19 998,，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻范围为,0,19 998.,测电压或电流时，电表精确度为,1,0.1,0.01,的估读
10、到下一位；精确度为,2,0.2,0.02,5,0.5,0.05,，末位为,2,和,5,的，读数时只读到与最小刻度位数相同即可,.,方法点拨,题型二,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,串联分压,并联分流,所需电阻,阻值,改装后,的量程,U,I,g,(,R,g,R,),校准电路,例,3,(2018,全国卷,22),某同学组装一个多用电表,.,可选用的器材有：微安表头,(,量程,100,A,，,内阻,900),；电阻箱,R,1,(,阻值范围,0,999.9),；电阻箱,R,2,(,阻值范围,0,99 999.9),；导线若,干,.,要求利用所
11、给器材先组装一个量程为,1 mA,的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为,3,V,的直流电压表,.,组装好的多用电表有电流,1 mA,和电压,3 V,两挡,.,回答下列问题：,(1),在虚线框内画出电路图并标出,R,1,和,R,2,，其中,*,为公共接线柱，,a,和,b,分别是电流挡和电压挡的接线柱,.,答案,见解析图,如图所示,.,(2),电阻箱的阻值应取,R,1,_,，,R,2,_,.(,保留到个位,),100,2 910,接,a,时改装成量程为,1 mA,的电流表，有,I,g,R,g,(,I,I,g,),R,1,解得,R,1,100,接,b,时改装成量程为,3 V,的电压表，有,U,
12、I,g,R,g,IR,2,解得,R,2,2 910,.,例,4,(,多选,),四个相同的小量程电流表,(,表头,),分别改装成两个电流表,A,1,、,A,2,和两个电压表,V,1,、,V,2,.,已知电流表,A,1,的量程大于,A,2,的量程，电压表,V,1,的量程大于,V,2,的量程，改装好后把它们按如图所示连接法连入电路，则,A.,电流表,A,1,的读数大于电流表,A,2,的读数,B.,电流表,A,1,指针的偏转角小于电流表,A,2,指针的偏转角,C.,电压表,V,1,的读数小于电压表,V,2,的读数,D.,电压表,V,1,指针的偏转角等于电压表,V,2,指针的偏转角,电流表,A,1,与电
13、流表,A,2,由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表,A,1,与电流表,A,2,的指针偏转角相同，电流表,A,1,的量程较大，则电流表,A,1,的读数较大，,A,正确，,B,错误；,电压表,V,1,与电压表,V,2,由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因,V,1,量程较大，所以电压表,V,1,的读数大于电压表,V,2,的读数，,C,错误，,D,正确,.,题型三,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,U,x,U,A,电压表分流,I,测,I,x,I,V,电阻测量值
14、,R,测,R,x,R,A,R,x,测量值大于真实值,测量值小于真实值,适用于测量,大阻值电阻,小阻值电阻,两种电路,选择标准,当,R,A,R,x,或,R,x,时,，选用电流表内接法,当,R,V,R,x,或,R,x,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,),U,E,0,U,E,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
15、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,R,x,R,(,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,.,例,5,(2020,全国卷,22),某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻,R,x,，所用电压表的内阻为,1,k,，电流表内阻为,0.5.,该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图,(a),所示电路的,O,、,P,两点之间，另一种是跨接在,O,、,Q,两点之间,.
16、,测量得到如图,(b),所示的两条,U,I,图线，其中,U,与,I,分别为电压表和电流表的示数,.,考向,1,电流表的内、外接法,回答下列问题：,(1),图,(b),中标记为,的图线是采用电压表跨接在,_(,填,“,O,、,P,”,或,“,O,、,Q,”,),两点的方案测量得到的,.,O,、,P,若通过,R,x,的电流相等，由题图,(b),知图线,对应的电压值较大，由,R,可知,图线,所测电阻较大，图线,所测电阻较小，则图线,是采用电压表跨接在,O,、,P,两点的方案测量得到,的,.,(2),根据所用实验器材和图,(b),可判断，由图线,_(,填,“,”,或,“,”,),得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为,_,(,保留,1,位小数,).,50.5,(3),考虑到实验中电表内阻的影响，需对,(2),中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为,_,(,保留,1,位小数,).,50.0,电压表跨接在,O,、,Q,之间，测得的阻值为电阻与电流表内阻之和，则,R,R,R,A,(50.5,0.5),50.0.,实验误差分析,1.,系统误差,(1),伏安法测电阻误差来源：通过电阻的电流不准确
