基本仪器的使用2

学生姓名：年级：老师：上课日期：上课时间： 课次：第一节基本仪器的使用［学习目标］:掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。掌握电流表和电压表的读数方法。会用伏安法测电阻掌握滑动变阻器的使用［重点难点］伏安法测电阻和滑动变阻器的使用［学习内容］:实验原理1.游标卡尺的构造、原理及读数（1）构造（如图）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。内湖量爪祐Vi即螺可J4 %号尺.度尺“5外测量爪（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份刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等份刻度少1mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等份刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数（分度）刻度总长度每小格与1mm的差值精确度（可准确到）109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm

⑶读数若用L0表示由主尺上读出的整毫米数，x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，则其读数为L=L0+kx,其中k为精确度。2.螺旋测微器的构造、原理及读数螺旋测微器的构造如下图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋钮K、微调旋钮K'和可动刻度。、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上。螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01mm。即螺旋测微器的精确度为0.01mm。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。读数测量时被测物体长度的整数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)X0.01(mm)。注意事项1・螺旋测微器的使用测量前须校对零点：先使测砧A与测微螺杆P并拢，观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合，不重合时，用存放在螺旋测微器盒中的工具调节，直到完全重合为止。测量时，当测微螺杆P将要接触被测物体时，要停止使用旋钮K，改用微调旋钮K'，以避免P和被测物体间产生过大的压力。这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果准确。当听到“咔、咔……”声后，停止转动，即可读数。螺旋测微器应估读一位，即以mm作单位，应读到小数点后面第三位。为防止读出的数据出现差错，可在读数前估计大概读数值，若发现最后读数与开始估计数值相差较大，立即检查出错原因，如半毫米刻度线是否露出。

考点一基本仪器的读数【典例解析】例1⑴[2013仙东高考]图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的(填，0”“欣或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 mm。甲 乙(2)[2013-安徽高考]在测定一根粗细均匀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所示，校零时的读数为mm，合金丝的直径为mm。【针对练习】(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图(a)(b)(c)所示，该金属导线的直径读数为：(a)mm(b)mm(c)mm(2)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图(d)所示，则测量结果应该读作mm。考点二电流表、电压表的读数及使用1.两种电表的电路结构及读数方法

电流表电压表符号电流表电压表符号—®—参数量程:0〜0.6A，0〜3A内阻：小于1Q量程：0〜3V，0〜15V内阻：3kQ，15kQ电路结构(改装)3A0.6A- 3V15V读数方法视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3A量程估读到最小分度的1/10，0.6A量程的估读到最小分度的1/2视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3V量程估读到最小分度的1/10，15V量程的估读到最小分度的1/5⑴机械零点的调整：在不通电时，指针应指在零刻线的位置。选择适当量程：估算电路中的电流或电压，指针应偏转到满刻度时以上。若无法估算电路中的电流和电压，则应先选用较大的量程，再逐步减小量程。正确接入电路：电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，两种表都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。正确读数：根据所选量程的准确度，正确读出有效数字和单位。注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等。【例题解析】【例1】⑴图1甲所示的电流表使用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，对应刻度盘中每一小格代表A，图中表针示数为A。(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，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V，图中表针指示的是VO甲 L图甲 L图1【针对练习】正确读出图中各表的读数：①如图(e)，接0〜3V量程时读数为V；接0〜15V量程时读数为 Vo②如图(f)，接0〜3A量程时读数为A；接0〜0.6A量程时读数为 Ao考点三测量电路的接法及选择考点三测量电路的接法及选择电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电流表内接法电流表外接法电路图~~® ~•—® 1=1_—通1定1误差原因电流表分压U测="UA电压表分流1测FL电阻测量值- U ——…、ER测=j>=Rx+RA>Rx，测测量值大于真实值R=^测=*x*VVR・R测/测Rx+RVVR/测量值小于真实值适用条件USRv»R口诀大内偏大(大电阻用内接法测量，测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法测量，测量值偏小)2.两种电路的选择方法内接法外接法计算法R〉*或A xR>qrarvAxM'lRR试触法若不知Rx的大概阻值，可米用''试触连接，空出电压表的一个接头S，然触一下—®—r ■k法〃，求电路如图所示［后将S分别与。、b接若电流表示数'相对变化〃明显，说明电压表分流作用较强，应米用电流表内接法若电压表示数''相对变化〃明显，说明电流表分压作用较强，应采用电流表外接法【典例解析】例3.(2014・新课标全国卷II,22)，在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Q,电压表)的内阻约为2kQ,电流表四的内阻约为10Q,测量电路中电流表的连接方式如图4(a)或(b)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(a)和(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则(填“R」'或“R丁)更接近待测电阻的真实值，且测量值R1(填''大于〃、X1 X2 X1''等于〃或''小于〃)真实值，测量值rx2(填''大于〃、'、等于〃或''小于〃)真实值。同 (h)图4【针对练习】［2015-宁夏银川一中一模］(1煤实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是mm、A、Vo（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0〜10。，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为20k。，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E=4.5V,内阻较小。则以下电路图中，（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏 （选填“大”或“小”）。（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0。，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的（选填字母代号）电路。2.[2016-宁夏银川一中考试]在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下:待测金属丝：Rx（阻值约4。，额定电压约2V）；电压表：V（量程3V，内阻约3k。）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2。）；A2（量程3A，内阻约0.05。）；电源：吗（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R1（最大阻值约20。）；滑动变阻器：R2（最大阻值约1k。）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关；导线。^^30嘻25—一^^20（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。

为使测量尽量精确，需要多组测量，电流表应选、电源应选滑动变阻器应选(均填器材代号)，画出电路原理图。考点四滑动变阻器两种接法的选择1.滑动变阻器两种接法的比较限流接法分压接法对比说明电路图限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不同口I」负载R上电压调节范围RER+R严0<U<E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围E ER+R产R0蠕分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为保护电路元件选择不同接法的原则［不超量程安全性原则］在允许通过的最大电流以内< 〔电表、电源不接反f便于调节方便性原则｛徊壬、冉将〔便于读数1经济性原则：损耗能量最小下列情况下滑动变阻器应采用分压接法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。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。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。【典例解析】【例3】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0~50mA,内阻约10Q）；电流表A2（量程0~3A,内阻约0.12Q）；电压表V1（量程0〜3V,内阻很大）；电压表V2（量程0〜15V,内阻很大）；电源E（电动势约为3V,内阻约为0.2Q）；定值电阻R（20Q,允许最大电流1.0A）；滑动变阻器鸟（0〜10Q,允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0〜1kQ,允许最大电流0.5A）；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/,则计算待测电阻阻值的表达式为R=。【针对训练】.有一个电阻R，其阻值大约是10Q,请选择适当的器材，以便测量其阻值。可供选择的电路如图6。可供选择的器材是:A.电动势4.5V、内阻不计的电源E量程为15V、内阻10kQ的电压表V1量程为3V、内阻6kQ的电压表V2量程为300mA、内阻4Q的电流表A、量程为5A、内阻2Q的电流表A2最大阻值20Q、额定电流1.5A的滑动变阻器R最大阻值500Q、额定电流0.5A的滑动变阻器R2开关和若干根导线。则选用的电路是(填甲或乙)，选用的器材是(填器材的字母代号)。学生作业：.1(2015-浙江高考］图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图1画出实验电路图；图1 图2(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①、②、③ 、④ 。两组数据得到的电阻分别为 和。2.电流表量程一般有两种：0〜0.6A,0〜3A；电压表量程一般有两种：0〜3V,0〜15V,如图23所示;图23接0〜3V量程时读数为V。接0〜15V量程时读数为V。接0〜3A量程时读数为A。接0〜0.6A量程时读数为A。如图7甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的0〜3V量程，那么电压表读数为 V，若当时使用的是该表的0〜15V量程，那么电压表读数应为 V；如图乙所示的电阻箱的读数为 Q。4.（2015•北京理综，19）如图8所示，其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；鸟的阻值等于电流表内阻的：；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）1 23图8人.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A8.将接线柱1、2