内容正文:
专题十四 电学实验基本知能
基本知能一 仪器、仪表的读数
[重点强化]
1.游标卡尺与螺旋测微器的读数
(1)游标卡尺的读数
测量值=主尺读数(mm)+精确度×游标尺上的与主尺上某一刻度线对齐的格数(mm),不估读。
①10分度游标尺,精确度为0.1 mm;
②20分度游标尺,精确度为0.05 mm;
③50分度游标尺,精确度为0.02 mm。
(2)螺旋测微器的读数
测量值=固定刻度读数(mm)+可动刻度读数(带估读值)×0.01 mm。(注意要估读到0.001 mm)
2.电流表、电压表、欧姆表的比较
仪器
极性
量程选择
读数
电流表
有正、负极的电表,电流由电表的正极流入,负极流出
一般使指针偏转超过满偏刻度的
0~3 V和0~3 A量程估读到最小分度值的,0~15 V量程估读到最小分度值的,0~0.6 A量程估读到最小分度值的
电压表
欧姆表
使指针尽量指在表盘的中间位置附近
表盘读数乘以相应挡位的倍率
3.电表的“三用”
如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一表三用”。
[知能落实]
考查点(一) 游标卡尺的读数
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)如图所示是一个“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺,则读数为__________cm。
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)游标尺上20格对应的长度为39 mm,即每格长为1.95 mm,游标尺上每格比主尺上每两格小Δx=0.05 mm,故精确度为0.05 mm。读数为3 cm+6×0.005 cm=3.030 cm。
答案:(1)17.5 23.35 (2)3.030
[细节提醒]
(1)10分度的游标卡尺,若以mm为单位,小数点后只有1位;20分度和50分度的游标卡尺,若以mm为单位,小数点后有2位;游标卡尺读数不估读。
(2)不要把游标尺的边缘当成零刻度,而把主尺的刻度读错。
(3)注意一些新式游标卡尺的读数,其原理与常规的游标卡尺读数相同。
考查点(二) 螺旋测微器的读数
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甲、乙所示,校零时的读数为________mm,测得合金丝的直径为________mm。
解析:螺旋测微器校零时估读为0.3×0.01 mm=0.003 mm,测量后的读数为0.5 mm+14.6×0.01 mm=0.646 mm,要去掉校零时的误差,可得合金丝的直径为0.643 mm。
答案:0.003(0.002~0.004均可)
0.643(0.640~0.646均可)
(1)螺旋测微器读数时,要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出;要准确读数到0.01 mm,估读到0.001 mm,即结果若用mm作单位,则小数点后必须保留三位数字。
(2)具体使用螺旋测微器测量时,要注意校对零刻度的补偿问题。
考查点(三) 电压表和电流表的读数
3.下图中,图甲电流表读数为________A;图乙电压表读数为________V。
解析:电流表使用的是0~0.6 A的量程,刻度盘上每一小格表示0.02 A,只需半格估读,则读数为0.34 A。
电压表使用的是0~3 V的量程,刻度盘上每一小格表示0.1 V,需估读到最小分度值下一位,则读数为2.30 V。
答案:0.34 2.30
[细节提醒]
对电表读数问题,要先弄清楚电表的分度值,即每小格的数值,再确定是、还是估读,明确读数的小数位数。
考查点(四) 多用电表的使用和读数
4.某同学在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)测量某电阻时,用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______(选填“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡,换挡后,在测量前先要进行________。
(2)某次实验中,多用电表指针的位置如图所示,请你读数:
①如果使用的是直流“2.5 V”的电压挡,则读数为______V;
②如果使用的是“×100 Ω ”的电阻挡,则读数为________Ω;
③如果使用的是直流“10 mA”的电流挡,则读数为______mA。
解析:(1)测电阻时,用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角过大,说明读数较小,由于读数=,因此要更换较小倍率的挡位,即换用