2019高三物理 电学实验专题复习学案1

电学实验（一）

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热点一 电学实验常用仪器使用及读数 考向一 电流表和电压表

1．电流表、电压表的读数方法 符号 参数 电流表 量程：0～0.6 A，0～3 A 内阻：小于1 Ω 视线垂直于刻度盘表面，3 A量程估读读数方法 1到最小分度的，0.6 A量程的估读到101最小分度的 10电压表 量程：0～3 V，0～15 V 内阻：3 kΩ，15 kΩ 视线垂直于刻度盘表面，3 V量程估读1到最小分度的，15 V量程估读到最101小分度的 52.两种电表的使用技巧

(1)机械零点的调整：在不通电时，指针应指在零刻线的位置．

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(2)选择适当量程：估算电路中的电流或电压，指针应偏转到满刻度的以上．若无法估3算电路中的电流和电压，则应先选用较大的量程，再逐步减小量程．

(3)正确接入电路：电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，两种表都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．

(4)正确读数：根据所选量程的精确度，正确读出有效数字和单位．

(5)注意内阻：一般电路问题不考虑内阻的影响，但在伏安法测电阻等测量中，不能忽视内阻对被测电路的影响．

【例1】 (1)图甲所示的电流表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针示数是________ A；当使用3 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.

(2)图乙所示的电压表使用较小量程时，每小格表示________ V，图中指针的示数为________ V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针指示的是________ V.

考向二 游标卡尺和螺旋测微器 1．螺旋测微器

(1)构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上．

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(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，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：测量时被测物体长度的整毫米及半毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．

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3所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.

2．游标卡尺

(1)构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．

(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分别为10、20、50刻度，可准确到0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm，见下表：

刻度格数 (分度) 10 20 50 刻度总长度 9 mm 19 mm 49 mm 每小格与 1 mm的差值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm 精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm (4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度) mm.

【例2】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.

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(a)

(b)

【随堂练习】 写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数： (1)游标卡尺的读数为________mm； (2)螺旋测微器的读数为________mm.

热点二 测量电路与控制电路设计 考向一 电流表的内接法和外接法 1．电流表的内接法和外接法的比较 电路图 电流表分压 U测＝Ux＋UA U测R测＝＝Rx＋RA>Rx I测测量值大于真实值 适用条件 适用于测量 RA?Rx 大阻值电阻 电压表分流 I测＝Ix＋IV U测RxRVR测＝＝

(2)临界值计算法：

Rx

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Rx>RVRA时，用电流表内接法．

(3)实验试探法：按图所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．

【例3】 用内阻为3000 Ω的电压表和内阻为10 Ω的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60 V，电流表的示数都是0.2 A，则R1的测量值为________ Ω，真实值是________ Ω，R2的测量值为________ Ω，真实值是________ Ω.

考向二 滑动变阻器两种连接方式 1．滑动变阻器两种接法的对比 限流接法 分压接法 对比说明 串、并联关 系不同 负载R上 电压调节 范围 负载R上 电流调节 范围 闭合S前 触头位置 RE≤U≤E R＋R0EE≤I≤ RR＋R0b端 0≤U≤E 分压电路 调节范围大 分压电路调 节范围大 都是为保护 电路元件 电路图 E0≤I≤ Ra端 2.分压和限流电路的选择原则

(1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，此时，则必须选用分压式电路．

(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路．

【例4】实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际

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长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．

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图甲

可供使用的器材有：

电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R0＝3 Ω；

电源：电动势6 V，内阻可不计； 开关、导线若干． 回答下列问题：

(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．

(2)在实物图乙中，已正确连接了部分导线，请根据图电路完成剩余部分的连接．

图乙

图丙

(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图丙所示，读数为________V.

(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)． ■ 特别提醒

在选滑动变阻器时，为调节方便，分压法一般选小的滑动变阻器，限流法选比待测电阻大几倍的滑动变阻器．

热点三 实验器材的选取与实物图连接 1.电学实验仪器的选择

选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑四方面因素： (1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流．

(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在1

使用时，其指针应偏转到满偏刻度的以上；使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附

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