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链接高考8 电学仪器的使用及基本电路的选择
考点一 游标卡尺和螺旋测微器的读数
[考点解读]
1.游标卡尺
(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1 mm.
(2)精度:对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm, 50分度0.02 mm.
(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的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.
2.螺旋测微器
(1)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.
(2)读数:测量时被测物体长度的整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).
[典题例析]
[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(a)和(b)所示.该工件的直径为 ________ cm,高度为 ________ mm.
[解析] 图(a)为20分度的游标卡尺,其精度为0.05 mm,主尺读数为12 mm,游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐,故测量结果为12 mm+4×0.05 mm=12.20 mm=1.220 cm.螺旋测微器的精度为0.01 mm,由图(b)知固定刻度读数为6.5 mm,可动刻度读数为“36.0”,故工件的高度为6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm.
[答案] 1.220 6.860
[跟进题组]
1.某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动 ______ 到F靠近小球,再转动 _____ 到F夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动 _____ 使F固定后读数(以上均填仪器部件字母符号).正确操作后,螺旋测微器的示数如图乙所示,则小球的直径是 ______ mm.
解析:用螺旋测微器测小球直径时,先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球,再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G使F固定后读数,读数为6.5 mm+20.0×0.01 mm=6.700 mm.
答案:D H G 6.700
考点二 电流表、电压表的读数及改装
[考点解读]
1.两种电表的电路结构及读数方法
电流表
电压表
符号
参数
量程:0~0.6 A,
0~3 A
内阻:小于1 Ω
量程:0~3 V,
0~15 V
内阻:3 kΩ,15 kΩ
电路
结构
读数
方法
视线垂直于刻度盘表面,一般都需估读,3 A量程估读到最小分度的1/10,0.6 A量程估读到最小分度的1/2
视线垂直于刻度盘表面,一般都需估读,3 V量程估读到最小分度的1/10,15 V量程估读到最小分度的1/5
2.两种电表的使用技巧
(1)机械零点的调整:在不通电时,指针应指在零刻线的位置.
(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:根据所选量程的准确度,正确读出有效数字和单位.
(5)注意内阻:电流表和电压表一方面作为仪器使用,同时又是被测电路中的一个电阻,实验中没有特别要求时,一般不考虑它们的内阻对电路的影响,但有些测量中,不能忽视它们的内阻对被测电路的影响,如伏安法测电阻等.
[典题例析]
[典例2] (2019·全国卷Ⅰ)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).
(1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线.
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示.由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是 ________ .(填正确答案标号)
A.18 mA B.21 mA
C.25 mA D.28 mA
(3)(多选)产生上述问题的原因可能是 ________ .(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,