高中物理人教专题51 电学实验基础（解析版）.docx

2023届高中物理一轮复****多维度导学与分层专练
专题51 电学实验基础
导练目标
导练内容
目标1
游标卡尺的使用
目标2
螺旋测微器的使用
目标3
常用电表的读数
目标4
内外接法测电阻
目标5
滑动变阻器的两种接法
目标6
电表的改装
【知识导学与典例导练】
游标卡尺的使用
1．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。
2．精度：对应关系为10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm。
3．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刻线的格数，则记录结果表达为(x＋K×精度)mm。
【例1】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“A”“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________ mm。
【答案】     A     11.25
【详解】[1]由游标卡尺的结构原理可知，测内径应选游标卡尺的内测量爪，故选A；
[2]游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺的读数为
故钢笔帽的内径为
螺旋测微器的使用
1．原理：测微螺杆与固定刻度之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5 mm，而可动刻度上的刻度为50等份，每转动一小格，测微螺杆前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
2．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)×0.01(mm)。
【例2】在测量一根粗细均匀的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。
【答案】     0.007     0.650
【详解】[1][2]校零时可动刻度为0.7格，故读数为0.7×0.01mm＝0.007mm，测量时固定刻度上读数为0.5mm，可动刻度为15.7格，故读数为0.5mm＋15.7×0.01mm＝0.657mm。合金丝的直径为两次读数之差
D＝0.657mm－0.007mm＝0.650mm。
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,即电表两接线柱间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。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,这时要求“15格估读”。
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”。
【例3】在“描绘伏安特性曲线”的实验中，电表示数如图所示。若如图1所示的电流表使用的是量程，则图中电流表示数是___________A；若使用的是量程，则图中电流表示数为___________A。若图2所示电压表使用的是较小量程，则图中电压表的示数为___________V；若使用的是较大量程，则图中电压表示数为___________V。
【答案】     0.44     2.20     1.70     8.5
【详解】[1]如图1中的电流表使用0.6A量程时，表盘刻度每小格表示0.02A，图中表针示数为0.44A；
[2]如图1中的电流表使用3A量程时，表盘刻度每小格表示0.1A，图中表针示数为2.20A；
[3]如图2中的电压表使用较小量程，即量程为3V时，表盘刻度每小格表示0.1V，图中表针的示数为1.70V。
[4]如图2中的电压表使用较大量程，即量程为15V时，表盘刻度每小格表示0.5V，图中表针示数为8.5V。
内外接法测电阻
(一)两种接法的比较
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
(二)两种接法的选择
1．阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，