第10章 第3讲 长度测量工具 电阻的测量 课件 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“电路及其应用”专题，覆盖长度测量工具（游标卡尺、螺旋测微器）读数和电阻测量（常规与创新方法）两大核心考点，依据高考评价体系明确实验题中“仪器读数”占30%、“电阻测量电路设计”占45%的高频考查权重，归纳出读数计算、电路选择、误差分析等常考题型。 课件亮点在于“真题改编典例+实验方法建模”，如以教材改编题（典例1）强化螺旋测微器4.224mm读数规范，通过内外接对比表（考点二）培养科学思维中的模型建构能力，创新实验（典例3）指导学生用替代法推导Rx=U/(I1-I2)，助力掌握实验设计与数据处理技巧，提升得分率，教师可据此精准开展实验专题复习。

第十章　电路及其应用 第3讲　长度测量工具　电阻的测量 -- 第十章　电路及其应用 1．能完成“长度的测量及其测量工具的选用”实验。 2．会用多种方法测量电阻。 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 4.224(4.222～4.226) 2.185 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 A1 V1 R1 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 变小 -- 第十章　电路及其应用 无 51.80 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 谢谢观看 -- 第十章　电路及其应用 考点一　长度测量工具的读数 【考点内化】 1．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。 刻度格数/分度 刻度总长度/mm 精确度可准确 到/mm 每小格与1 mm的差值/mm 10 9 0.1 0.1 20 19 0.05 0.05 50 49 0.02 0.02 (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。 2．螺旋测微器的原理和读数。 (1)原理：测微螺杆P与固定刻度G之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即粗调旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，可调刻度H上的刻度为50小格，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm，即精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，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半毫米的整数倍部分由固定刻度读出，不足半毫米部分由可调刻度读出(因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位)。 测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可调刻度数×0.01(毫米)。 【考教衔接】 　(教材改编)小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图甲所示，读数为_______________________ mm；用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为__________ cm。 甲　　　　　　　　乙　 解析：螺旋测微器的固定刻度为4.0 mm，可调刻度为22.4×0.01 mm＝0.224 mm，所以最终读数为4.0 mm＋0.224 mm＝4.224 mm；这种游标卡尺的游标尺刻度是把主尺刻度19 mm的长度，分为20等份，每等份为0.95 mm，游标尺上第17个刻度和主尺上38 mm刻度对齐，读数为38 mm－17×0.95 mm＝21.85 mm＝2.185 cm。 考点二　常规实验：测量电阻 【考点内化】 1．滑动变阻器的限流和分压作用。 项目 限流 分压 对比 电路图 串、并联关系不同 负载R上电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大 负载R上电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路调节范围大 闭合S前滑片位置 b端 a端 都是为了保护电路元件 2．电流表、电压表的使用和读数。 项目 电流表 电压表 量程 选择 0～0.6 A和0～3 A 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 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) 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 3．电流表的内接法和外接法。 连接方式 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 【考教衔接】 　(教材改编)用伏安法测量一个阻值约为20 Ω的未知电阻Rx的阻值。 (1)在以下备选器材中，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。（均填字母） A．电源E(电动势3 V，内阻可忽略不计) B．电流表A1(量程为0～50 mA，内阻约12 Ω) C．电流表A2(量程为0～3 A，内阻约0.12 Ω) D．电压表V1(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ) E．电压表V2(量程为0～15 V，内阻约15 kΩ) F．滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A) G．滑动变阻器R2(0～1 000 Ω，允许最大电流0.5 A) H．定值电阻R(30 Ω，允许最大电流1.0 A) I．开关、导线若干 (2)请在下边的虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求所测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出) 【答案】　见解析图 (3)某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式Rx＝____________。 －R 解析：(1)由于电源电动势为3 V，故电压表选择量程为0～3 V的V1；若电源的电压全部给未知电阻Rx，则电路的电流I＝＝0.15 A＝150 mA，远远没有达到0～3 A的量程。既可以通过加入定值电阻R减小电流，保护电流表，又可以采用滑动变阻器分压接法进行调整，故电流表选择量程为0～50 mA的A1；根据分压接法要求滑动变阻器的阻值一般小于被测电阻的阻值，选择滑动变阻器R1。 (2)由于被测电阻为小电阻，故电流表要外接；由于电流表量程只有0～50 mA，若只接待测电阻，电路中电流过大损坏电流表，故可将定值电阻接入，并与待测电阻串联。 方法 原理图 测量过程 安安法 （1） 为测量金属丝电阻Rx，某同学设计了如图所示的实验电路，其中电流表A1的内阻为r1，R0的阻值是已知的。某次测量中读得电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则电阻Rx＝ 安安法 （2） 为准确测定一个量程为0～10 mA、内阻约50 Ω的电流表A1的内阻r1，某同学取来另一个量程为0～500 μA、内阻r2＝980 Ω的电流表A2跟A1并联，利用其他仪器设计了如图所示的实验电路。则测量电流表A1内阻的表达式为r1＝，式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数 伏伏法 （1） 为测量金属丝电阻Rx，某同学设计了如图所示的实验电路，其中电压表V2的内阻为r2。某次测量中读得电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，则Rx＝ 伏伏法 (2) 为准确测定一个量程为0～1 V、内阻约1 000 Ω的电压表V1的内阻r1，某同学取来另一个量程为0～3 V、内阻r2＝3 000 Ω的电压表V2跟V1串联，利用其他仪器设计了如图所示的实验电路。则测量电压表V1内阻的表达式为r1＝，式中U1为电压表V1的示数，U2为电压表V2的示数 替代法 电路测量Rx的电阻值，实验操作如下： a.将滑动变阻器R置于最大阻值处；将S2拨向接点1，闭合S1再调节R，使电流表示数为I0。 b.将电阻箱R0的阻值调至最大；将S2拨向接点2；保持R不变，调节R0，使电流表示数仍为I0，此时R0阻值为200 Ω。 c.由此可知，Rx的电阻值为200 Ω 补器 材法 通过补电阻箱R和双掷开关S2精准测量Rx，实验操作如下： a.闭合S1，S2先掷在接点1，调节滑动变阻器和R，使两电表的示数较大，读出此时电流表和电压表示数I1、U1。 b.保持R不变，S2再掷在接点2，调节滑动变阻器，使两电表的示数较大，读出此时电流表和电压表示数I2、U2。 c.准确计算出电阻Rx＝－ 考点三　创新实验：测量电阻 【考点内化】 1．创新实验装置。 2．创新实验设计。 甲 乙 丙 【考教衔接】 　(2022广东卷)弹性导电绳逐步已成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下： (1)装置安装和电路连接。 如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。 甲 乙 丙 (2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量。 ①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。 ②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。 ③闭合S2，电压表的示数________(填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝_______________。(用I1、I2和U表示) ④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。 (3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值______(填“有”或“无”)影响。 (4)图丙是根据部分实验数据描绘的Rx-L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33 kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为___________cm，即为机械臂弯曲后的长度。 解析：(2)闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2－I1，因此导电绳的电阻Rx＝。 (3)在闭合S2之前，电流表的示数I1包括流过定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2－I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量值没有影响。 (4)由题图丙可知，导电绳拉伸后的长度为51.80 cm。 $