高考物理一轮复习第七章恒定电流专题八电学实验基础教案.docx

专题八电学实验基础突破实验仪器的原理和使用考向1游标卡尺的原理和使用1.构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉.2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.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.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.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(xk精确度) mm.典例1如图所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左到右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为mm、mm.甲乙解析图甲读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm.乙图读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm.答案17.723.85考向2螺旋测微器的原理和使用1.构造：如图所示是常用的螺旋测微器.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上.2.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.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.3.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).典例2使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，则甲、乙两金属丝的直径分别是mm、mm.甲乙解析对图甲：固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.对图乙：金属丝的直径为4.80.01 mm0.048 mm.答案2.1500.048考向3电流表、电压表的原理和使用1.电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻UIgRIgRg，所以RRgIgRg(IIg)R，所以R改装后的电表内阻RVRRgRgRARx，测量值大于真实值R测或Rx或Rx，电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值.图(a)的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1Rx真；图(b)的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2Rx真.答案Rx1大于小于突破滑动变阻器两种接法的选择1.滑动变阻器的限流接法和分压接法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UE0UE分压电路调节范围大负载R上电流调节范围I0I分压电路调节范围大闭合开关S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件2.下列情况下滑动变阻器应采用分压接法：(1)题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够.(2)题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值.(3)题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化.典例6为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 )，有以下一些器材可供选择.电流表A1(量程050 mA，内阻约10 )；电流表A2(量程03 A，内阻约0.12 )；电压表V1(量程03 V，内阻很大)；电压表V2(量程015 V，内阻很大)；电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 )；定值电阻R(20 ，允许最大电流1.0 A)；滑动变阻器R1(010 ，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(01 k，允许最大电流0.5 A)；单刀单掷开关S一个，导线若干.(1)电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选.(填器材的元件符号)(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图.(要求所测量范围尽可能大)(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx.解析(1)首先选取唯一性器材：电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 )，定值电阻R(20 ，允许最大电流 1.0 A)，单刀单掷开关S，导线.电源电动势约为3 V，所以电压表选择V1(量程03 V，内阻很大)；待测电阻Rx的阻值约为 30 ，流过Rx的最大电流为0.1 A100 mA，如果电流表选择A2(量程03 A，内阻约0.12 )，指针偏转很小，测量不准确，所以只能选择A1(量程050 mA，内阻约10 )；滑动变阻器R2的最大电阻太大，操作不便，所以滑动变阻器应选 R1(010 ，允许最大电流2.0 A).(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻