新高考物理一轮复习分层提升练习专题51 电学实验基础（原卷版）.doc

专题51电学实验基础

导练目标

导练内容

目标1

游标卡尺的使用

目标2

螺旋测微器的使用

目标3

常用电表的读数

目标4

内外接法测电阻

目标5

滑动变阻器的两种接法

目标6

电表的改装

【知识导学与典例导练】

游标卡尺的使用

1．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1mm。

2．精度：对应关系为10分度0.1mm，20分度0.05mm，50分度0.02mm。

3．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刻线的格数，则记录结果表达为(x＋K×精度)mm。

【例1】图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________（填“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

螺旋测微器的使用

1．原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm。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。

2．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)。

【例2】在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm。

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,即电表两接线柱间允许加的最大电压或电表允许通过的最大电流,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。

(1)0~3V的电压表和0~3A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。

(2)对于0~15V量程的电压表,精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位,这时要求“15

(3)对于0~0.6A量程的电流表,精确度是0.02A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”。

【例3】在“描绘伏安特性曲线”的实验中，电表示数如图所示。若如图1所示的电流表使用的是SKIPIF10量程，则图中电流表示数是___________A；若使用的是SKIPIF10量程，则图中电流表示数为___________A。若图2所示电压表使用的是较小量程，则图中电压表的示数为___________V；若使用的是较大量程，则图中电压表示数为___________V。

内外接法测电阻

(一)两种接法的比较

内接法

外接法

电路图

误差

原因

电流表分压

U测＝Ux＋UA

电压表分流

I测＝Ix＋IV

电阻

测量值

R测＝eq\f(U测,I测)＝Rx＋RARx，测量值大于真实值

R测＝eq\f(U测,I测)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)Rx，测量值小于真实值

(二)两种接法的选择

1．阻值比较法

先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。

2．临界值计算法

①Rxeq\r(RVRA)时，用电流表外接法。

②Rxeq\r(RVRA)时，用电流表内接法。

3．实验试探法

按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱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，则应采用电流表外接法；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，则应采用电流表内接法。

【例4】厦门中学生助手用伏安法测电阻，如果电压表、电流表均为理想电表，其读数分别为U、I，则待测电阻阻值为：Rx=SKIPIF10。实际上电压表及电流表也是有一定内阻的，如量程为0-3V的电压表内阻一般较大，约为3kΩ，量程为0-0.6A的电流表内阻一般很小，约为0.5Ω。如图甲所示为电流表外接法，如图乙所示为电流表内接法，请回答以下问题：

（1）采用图甲所示方案测电阻时，待测电阻Rx的测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值，其原因是___________。

（2）采用图乙所示方案测电阻时，待测电阻Rx的测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值，其原因是___________。

（3）厦门中学生助手测量一电阻时，不知道电阻大概阻值，因此，他采用了如图丙所示的方法。先把电压表的右端与a