2023届高考物理一轮复习学案： 9.3 电学实验基础

第3节 电学实验基础 学案 考点一 常用仪器的使用与读数 1．螺旋测微器的原理和读数 (1)原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，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0.01 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。 (2)读数：测量值(mm)＝固定刻度数(注意半毫米刻线是否露出)＋可动刻度读(估读一位)×0.01 mm。 2．游标卡尺的原理和读数 (1)原理：利用主尺的分度值与游标尺的分度值的差值制成。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的长度少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，其读数见下表： 刻度格数 (分度) 刻度总 长度 每小格与 1 mm的差值 精确度 (可准确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm (2)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的与主尺上某一刻线对齐的游标尺上的格数，则记录结果表达为：(x＋K×精确度) mm。 3．电流表、电压表和电阻箱的使用和读数 电流表 电压表 电阻箱 量程 选择 电流表：0～0.6 A和0～3 A；电压表：0～3 V和0～15 V 1．选择合适(精确)的量程，不能超过量程； 2．不能确定量程时，各表都要选择最大量程 常见量程0～9 999.9 Ω和0～9 999 Ω等 注意 事项 1．使用前进行零点调整 2．电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 1． 电阻箱没有正负极 2．电阻箱阻值变化是不连续的 估读 原则 1．一般最小刻度是1、0.1、0.01……的采用十分之一估读，即估读到分度值的下一位 2．最小刻度是2、0.2、0.02……的估读到分度值的二分之一(本位估读) 3．最小刻度是5、0.5、0.05……的估读到分度值的五分之一(本位估读) 1．没有估读，各旋盘指示点的示数乘对应倍数，相加就是接入电路的电阻值 2．旋盘倍数为“×0.1”的指示点为0时，十分位的0不能省略，如825.0 Ω [典例1]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，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。 甲 乙 [典例2](1)①如图甲所示的电流表使用0～0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针所指示数为________ A；当使用0～3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表______ A，图中表针所指示数为______ A。 甲　　　　　　　　　乙 ②如图乙所示的电压表使用较小量程时，刻度盘上每小格表示________ V，图中表针所指示数为________ V。若使用的是较大量程，则这时刻度盘上每小格表示________ V，图中表针所指示数为________ V。 (2)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________ Ω。现欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，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________。 丙 考点二 电流表的内、外接法 1．电流表的内接法和外接法的比较 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＝＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝＝<Rx，测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于 测量 大阻值电阻 小阻值电阻 2．两种接法的选择 (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 ①Rx<时，用电流表外接法。 ②Rx>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。 [典例3]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示，结果由公