（京津琼鲁专用）2018-2019学年高中物理第二章恒定电流实验：电学基本仪器的使用和读数课件新人教版必修2.ppt

实验：电学基本仪器的使用和读数,第二章恒定电流,学科素养与目标要求物理观念：1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法，能正确地应用.3.掌握电流表、电压表的读数方法.4.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.科学思维：1.对比刻度尺、电流表、电压表、螺旋测微器的读数方法，找到读数的一般方法.2.建立伏安法测量导体电阻的电路模型.,内容索引,题型演练学以致用实训演练,达标检测检测评价达标过关,题型演练,电流表的内接法和外接法的比较(1)两种接法的比较,一、电压表和电流表的使用,(2)电流表内、外接的选择方法直接比较法：当RxRA时，采用内接法，当RxRV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”.公式计算法,试触法：如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选用外接法.,图1,例1在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200，电压表V的内阻约为2k，电流表A的内阻约为10，测量电路中电流表的连接方式如图2甲或乙所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.,答案,解析,图2,Rx1,大于,小于,二、滑动变阻器的使用,1.滑动变阻器的限流式与分压式接法,2.分压式和限流式电路的选择原则(1)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路.(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路.(3)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则此时必须选用分压式电路.说明：两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低.,例2某同学想描绘小灯泡的伏安特性曲线，他选择“3V、0.5A”的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题：(1)下列实验器材中应选择.(填入器材序号)A.电流表(量程00.6A,内阻1)B.电流表(量程03A，内阻1)C.电压表(量程015V，内阻约10k)D.电压表(03V，内阻约2k)E.滑动变阻器(阻值0100)F.滑动变阻器(阻值010)G.电源E6VH.开关S，导线若干,ADFGH,解析,答案,解析灯泡额定电流为0.5A，电流表选择A；灯泡额定电压为3V，电压表选择D；为方便实验操作滑动变阻器应选择F；实验还需要电源、开关与导线，故需要的实验器材为：ADFGH；,(2)在本实验中要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用_(选填“分压”或“限流”)式接法，电流表应采用(选填“内”或“外”)接法.解析本实验要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；由于灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法；,解析,答案,分压,外,(3)在方框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图3中的器材连接成可供实验的电路.,解析,答案,图3,答案见解析图,解析滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，电路图如图甲所示：,根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图乙所示：,三、电压表、电流表的读数,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值，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)03V的电压表和03A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1V和0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位.(2)对于015V量程的电压表，精确度是0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.(3)对于00.6A量程的电流表，精确度是0.02A，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0.01A.,例3如图4为电流表和电压表的刻度盘.(1)图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数是A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表A，图中表针示数为A.解析使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，表针示数为0.44A；当使用3A量程时，每一小格为0.1A时，表针示数为2.20A.,图4,答案,解析,0.02,0.44,0.1,2.20,(2)图乙使用较小量程时，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.,答案,解析,解析电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，表针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格为0.5V，表针示数为8.5V.,0.1,1.70,0.5,8.5,1.构造及原理如图5所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距是0.5mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01mm.,四、螺旋测微器的原理及读数,图5,2.使用方法当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D，直到听到“喀、喀”声.3.读数方法L固定刻度示数可动刻度示数(估读一位)分度值.注意：(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略.(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出.,例4用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图6所示的部件(选填“A”“B”“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为mm.,图6,B,0.410,解析读数前应先旋紧B，使读数固定不变，螺旋测微器的固定刻度为0mm，可动刻度为41.00.01mm0.410mm，所以最终读数为0mm0.410mm0.410mm.,答案,解析,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7所示),五、游标卡尺的原理及读数,图7,2.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1mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：,3.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.4.读数：若用x表示从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度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(xK精确度)mm.,例5用游标卡尺可以测量某些工件的外径.在测量时，示数如图8所示，则读数为mm.,图8,解析游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为100.05mm0.50mm，所以最终读数为：11mm0.50mm11.50mm.,答案,解析,11.50,达标检测,1.分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中.,答案,解析,1,2,3,4,2.14V10.7V0.80A0.16A,1,2,3,4,解析03V的最小分度为0.1V，读数为2.14V；015V的最小分度为0.5V，读数为10.7V；03A的最小分度为0.1A，读数为0.80A；00.6A的最小分度为0.02A，读数为0.16A.,2.一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量其电阻，用如图9所示甲、乙两种电路各测一次，图甲测得的数据是3.0V、3.0mA，图乙测得的数据是2.9V、4.0mA，由此可知，图测得Rx的误差较小，测量值Rx.,答案,解析,1,2,3,4,图9,甲,1000,1,2,3,4,答案,1,2,3,4,3.某同学用20分度的游标卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图10甲、乙所示.由图可读出Dmm，dmm.,图10,50.80,3.776(3.7743.778均可),4.某同学测小灯泡正常发光时的电阻，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L(“3.8V0.3A”)电压表V(量程05V，内阻5k)电流表A1(量程0100mA