内容正文:
训练十五 电学实验基础
题型一 常用仪器的读数
知识梳理
一、螺旋测微器
1.构造:如图所示,B为固定刻度,E为可动刻度.
2.原理:固定刻度B的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,测微螺杆F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,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).
如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.
二、游标卡尺
1.构造:主尺,游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪),游标卡尺上还有一个深度尺.(如图所示)
2.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.
3.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成.
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.常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种,其规格见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm的差值
精确度(可精确到)
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
4.读数:从主尺上读出整毫米数x,然后再从游标尺上找出第k条刻度线与主尺上某一刻度线对齐,即记录结果表示为(x+k×精确度) mm.
三、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,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流,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即可.
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,这时要求“格估读”,即读到0.1 V.
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.
考向1 游标卡尺、螺旋测微器的读数
例1 (1)如图所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分,它们的读数依次为________ mm,________ mm,________ mm.
(2)读出下面各螺旋测微器的读数,甲________ mm,乙________ mm,丙________ mm.
考向2 电压表、电流表和电阻箱的读数
例2 (1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________ A;当使用3 A量程时,对应刻度盘中每一小格代表________ A,图中表针示数为________ A.
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时,每小格表示________ V,图中表针的示数为________ V;若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________ V,图中表针示数为________ V.
(3)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________.
题型二 测量电路与控制电路的选择
知识梳理
1.电流表的内、外接法
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
适用于测量
大阻值电阻
小阻值电阻
两种电路选择标准
当RA≪Rx或Rx>时,选用电流表内接法
当RV≫Rx或Rx<时,选用电流表外接法
2.滑动变阻器两种连接方式的对比
限流接法
分压接法
对比说明
电路图
串、并联关系不同
负载R上电压调节范围(不计电源内阻)
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大
闭合S前触头位置
b端
a端
都是为了保护电路元件
3.滑动变阻器两种接法的选择
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化,通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优