内容正文:
注重“科学探究”·主攻实验大题·创新考查“不足惧”
Ⅳ-1 教材为本——教材基础实验系统归纳
系列(一) 仪器、仪表的读数
[谨记要点]
1.游标卡尺和螺旋测微器的读数
(1)游标卡尺的读数
游标尺
精确度/mm
测量结果(游标尺上第n条刻度线与主尺上的某刻度线对齐时)/mm
刻度格数
刻度总长度/mm
每小格与1毫米差/mm
10
9
0.1
0.1
主尺上读的毫米数+0.1n
20
19
0.05
0.05
主尺上读的毫米数+0.05n
50
49
0.02
0.02
主尺上读的毫米数+0.02n
(2)螺旋测微器的读数
测量值=固定刻度读数+可动刻度读数(含估读)×0.01,单位为mm。
(3)读数的三点注意
①游标卡尺不估读,以毫米为单位,10分度卡尺读数结果小数点后只有1位;20分度和50分度卡尺读数结果小数点后有2位。
②螺旋测微器读数时要估读,以毫米为单位,小数点后必须为3位,同时注意固定刻度上的半刻度线是否露出。
③注意题目要求的单位是否为mm,若不是则要先以mm为单位读数,然后再换算为题目要求的单位。
2.电流表和电压表的读数规则
量程
精确度
读数规则
电流表0~3 A
0.1 A
与刻度尺一样,采用估读,读数规则较简单,只需要精确值后加一估读数即可
电压表0~3 V
0.1 V
电流表0~0.6 A
0.02 A
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
电压表0~15 V
0.5 V
估读位与最小刻度在同一位,采用估读
[练中巩固]
1.(1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺,它们的游标尺分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分,则读数依次为________mm、________mm。
(2)在测定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丙、丁所示,校零时的读数为________mm,测得合金丝的直径为________mm。
解析:(1)题图甲读数:主尺读数为17 mm,游标尺读数是5×0.1 mm=0.5 mm,最后结果是17 mm+0.5 mm=17.5 mm。题图乙读数:主尺读数为23 mm,游标尺读数是7×0.05 mm=0.35 mm,最后结果是23 mm+0.35 mm=23.35 mm。
(2)螺旋测微器校零时估读为0.002 mm,测量后的读数为0.646 mm,要去掉开始误差,可得合金丝的直径为0.644 mm(0.642~0.646 mm均可)。
答案:(1)17.5 23.35 (2)0.002 0.644(0.642~0.646均可)
2.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则金属丝的直径的读数是________,电流表的读数是__________,电压表的读数是________。
解析:螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm,可动部分可估读为38.0×0.01 mm=0.380 mm,故总示数为(0.5+0.380) mm=0.880 mm;电流表量程为0.6 A,则最小刻度为0.02 A,读数为0.42 A;电压表量程为3 V,最小刻度为0.1 V,则读数为2.20 V。
答案:0.880 mm 0.42 A 2.20 V
系列(二) 以测电动势和内电阻为核心的实验
[谨记要点]
1.测量电源电动势和内阻的三种常用方案
方案
伏安法
伏阻法
安阻法
原理
E=U+Ir
E=U+r
E=IR+Ir
电路图
关系式
U=E-Ir
=+
=+
图像
纵轴截距:E
斜率大小:r
纵轴截距:
斜率:
纵轴截距:
斜率:
误差分析
E测<E真
r测<r真
E测=E真
r测>r真
E测=E真
r测>r真
E测=E真
r测>r真
2.定值电阻在电路设计中的三种作用
[练中巩固]
1.(2022·四川自贡模拟)某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材:电池组(两节干电池);定值电阻R0=2 Ω;
毫安表(量程为50 mA,内阻Rg=4.5 Ω);
电压表(量程为3 V,内阻很大);
滑动变阻器R; 电阻箱; 开关; 导线若干。
(1)将电阻箱的阻值调至0.5 Ω,则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为______mA。
(2)实验步骤如下:
①闭合开关S前,将滑动变阻器R的滑片移到________端(选填“左”或“右”);
②闭合开关S,改变滑片位置,记下电压表的示数U和毫安表的示数I,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上,作出U-I图线。
(3)每节干电池的电动势E=________V