专题电学实验基础课件

1、专题电学实验基础专题电学实验基础一、螺旋测微器的使用1.构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度。图1一、螺旋测微器的使用图12.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_ 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_ mm，即螺旋测微器的精确度为_ 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。0.50.010.012.原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.53.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)_ (mm)。如图2所示，固定

2、刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。0.01图23.读数：测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度二、游标卡尺1.构造：主尺，_ (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(如图3所示)。游标尺图32.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。二、游标卡尺1.构造：主尺，_ (主尺和游标尺上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

3、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 mm_mm2019 mm0.05 mm_mm5049 mm0.02 mm_mm0.10.050.023.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。刻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。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两接线柱间

4、允许加的最大电压或电表允许通过的最大电流，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)03 V的电压表和03 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是_ V和_ A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。0.10.1三、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0.50.020.50.02常用仪器的使用与读数命题角度游标卡尺的读数(1)第一看看清精确度例如(图4)图4易错成11 mm40.1 mm11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零。常用仪器的使用与读数命题角度游标卡尺的读数(1)第一看看清(

5、2)第二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度线与标尺最前端。例如(图5)图5易错成13 mm100.05 mm13.50 mm正确读数为14 mm100.05 mm14.50 mm。(2)第二看游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度线与标尺最前图6易错成5 mm40.05 mm5.20 mm正确的应为50 mm40.05 mm50.20 mm。(3)第三看主尺上的单位主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。例如(图6)图6(3)第三看主尺上的单位【例1】 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图7甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别

6、为_cm和_mm。图7【例1】 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图7甲、乙所解析刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm。游标卡尺读数为4 mm100.02 mm4.20 mm。答案60.104.20解析刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm。命题角度螺旋测微器的读数【例2】 某同学用如图8甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动_到F靠近小球，再转动_到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动_使F固定后读数(填仪器部件字母符号)。正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是_mm。图8命题角度螺旋测微器的读数【例2】 某同学用如图8甲所示的螺旋解析用螺旋

7、测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm。答案DHG6.700解析用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F命题角度电流表电压表的读数【例3】 (1)如图9甲所示，当电流表使用的量程为00.6 A时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针所指位置的示数为_A；当电流表使用的量程为03 A时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针所指位置的示数为_A。(2)如图乙所示，当电压表使用的量程为03 V时，每一小格代表_V，

8、图中表针所指位置的示数为_V；当电压表使用的量程为015 V时，则表盘刻度每一小格代表_V，图中表针所指位置的示数为_V。命题角度电流表电压表的读数【例3】 (1)如图9甲所示，当电图9解析(1)当电流表使用00.6 A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02 A，表针所指位置的示数为0.36 A；当电流表使用03 A量程时，每一小格代表0.1 A，表针所指位置的示数为1.80 A。图9(2)当电压表使用03 V量程时，每一小格代表0.1 V，表针所指位置的示数为2.10 V；当电压表使用015 V量程时，每一小格代表0.5 V，表针所指位置的示数为10.5 V。答案(1)0.020.360.1

9、1.80(2)0.12.100.510.5(2)当电压表使用03 V量程时，每一小格代表0.1 V，拓展训练1 (1)如图10所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为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。图10拓展训练1 (1)如图10所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺图11(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图11所示，则金属丝的直径是_mm。图11(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图11所示(3)图12甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中指针示数是_A；当使用3 A量程时，对应

10、刻度盘上每一小格代表_A，图中指针示数为_A。图乙使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为_V。若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_ V，图中指针示数为_V。图12(3)图12甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代图13(4)旋钮式电阻箱如图13所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_。今欲将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_。若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为_。图13(4)旋钮式电阻箱如图13所示，电流从接线柱A流入，从解析(1)图10甲读数：整毫米是17 mm，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17

11、mm0.7 mm17.7 mm。图10乙读数：整毫米是23 mm，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。图10丙读数：整毫米是3 mm，不足1毫米数是90.02 mm0.18 mm，最后结果是3 mm0.18 mm3.18 mm。(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。解析(1)图10甲读数：整毫米是17 mm，不足1毫米数是(3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，

12、每一小格为0.1 A，指针示数为2.20 A。电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，指针示数为8.5 V。(4)电阻为1 987 。最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 19 998 。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 。(3)使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 答案(1)17.723.853.18(2)2.150(3)0.020.440.12.200.11.70

13、0.58.5(4)1 987将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0019 998 答案(1)17.723.853.18(2)2.150关于电阻的测量1.电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV关于电阻的测量1.电压表和电流表的内、外接法(1)两种接法比专题-电学实验基础专题-电学实验基础实验试触法：按图所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，说明电流表分压更明显，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，说

14、明电压表分流更明显，则可采用电流表内接法。实验试触法：按图所示接好电路，让连接电压表的导线P先后与a【例4】 用内阻为3 000 的电压表和内阻为10 的电流表测电阻，在图14甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60 V，电流表的示数都是0.2 A，则R1的测量值为_，真实值是_，R2的测量值为_，真实值是_。图14【例4】 用内阻为3 000 的电压表和内阻为10 的答案300290300333.3答案300290300333.3专题-电学实验基础图15答案Rx1大于小于图15答案Rx1大于小于2.滑动变阻器两种连接方式(1)滑动变阻器两种接法的对比限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不

15、同负载R上电压调节范围(不计电源内阻)0UE分压电路调节范围大2.滑动变阻器两种连接方式限流接法分压接法对比说明电路图串专题-电学实验基础(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：要求电压表能从零开始读数；当待测电阻RxR(滑动变阻器的最大阻值)时；若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。(3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式。(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：【例5】 2018天津卷，9(3)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 k)，除了Rx、开关S

16、、导线外，还有下列器材供选用：A.电压表(量程01 V，内阻约10 k)B.电压表(量程010 V，内阻约100 k)C.电流表(量程01 mA，内阻约30 )D.电流表(量程00.6 A，内阻约0.05 )E.电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)F.电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围010 ，额定电流2 A)【例5】 2018天津卷，9(3)某同学用伏安法测定待该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是_。为使测量尽量准确，电压表选用_，电流表选用_，电

17、源选用_。(均填器材的字母代号)画出测量Rx阻值的实验电路图。该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测解析若选用电动势为1.5 V的电源，则实验中电流最大值仅为0.15 mA，两个电流表均无法准确测量，故选用电动势为12 V的电源F；此时，实验中最大电流约为1.2 mA，故电流表选用C；电压表选用B。由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，所以滑动变阻器采用分压式接法；待测电阻的阻值远大于电流表内阻，所以电流表内接。由于电流表的分压作用，电阻测量值偏大，所以电阻测量值大于其真实值。解析若选用电动势为1.5 V的电源，则实验中电流最大值仅为答案BCF大于电压表的读数大于待

18、测电阻两端实际电压答案BCF大于电压表的读数大于待测电阻两端实际拓展训练3 为测量“12 V5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源(12 V，内阻不计)；电流表(量程00.6 A、03 A，内阻约为0.2 )；电压表(量程03 V、015 V，内阻约为15 k)；滑动变阻器(020 ，允许最大电流1 A)；开关一个，导线若干。实验要求加在小灯泡两端的电压可从零开始调节。拓展训练3 为测量“12 V5 W”的小灯泡在不同电压下的(2)在本实验中，电流表的量程可选_。答案(1)A(2)00.6 A(1)如图所示的四个电路图中你认为最合适的是_(填选项下的字母)。(2)在本实验中，

19、电流表的量程可选_。(1)如电表改装问题1.主要类型用灵敏电流计改装为较大量程电流表、电压表和多用电表。2.改装原理(1)电流表的改装利用了并联电路分流的原理。(2)电压表的改装利用了串联电路分压的原理。电表改装问题1.主要类型3.实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去。(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。3.实物图连接的注意事项(1)画线连

20、接各元件，一般先从电源正【例6】 (2019全国卷，23)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 k)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 )，滑动变阻器R2(最大阻值500 )，电阻箱(099 999.9 )，干电池(E1.5 V，r1.5 )，红、黑表笔和导线若干。(a)【例6】 (2019全国卷，23)某同学欲将内阻为98.(1)欧姆表设计将图16(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为_；滑动变阻器选_(

21、填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为_、_。(b)(1)欧姆表设计(b)(c)图16(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_k处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为_。(c)(3)校准(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、黑表笔短接，调整滑动变阻器，使欧姆表指针指在0刻度上。电阻箱的阻值为35 000

22、.0 。解析(1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻，即rR0RAR15 k，解得R900 。由于滑动变阻器R2的最大阻值为500 ，所以滑动变阻器选R1。(3)使用欧姆表测量电阻时，首先要进行电阻调零，此时应将红、答案(1)如图所示900R1(2)45 k5 k(3)035 000.0答案(1)如图所示900R1(2)45 k5 k拓展训练4 (2019全国卷，23)某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 ，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图17(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框

23、内是改装后的电表)。拓展训练4 (2019全国卷，23)某同学要将一量程为2(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线。(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图(c)所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值，而是_。(填正确答案标号)(c)图17A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线。(c)(3)产生上述问题的原因可能是_。(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 C.R值计算错误，接入的电阻偏小D.R值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k_。(3)产生上述问题的原因可能是_。(填正确答案解析(1)实物连线如图所示。(2)串联电路中电流处处相等，根据比例关系得，毫安表示数为