《2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第08章 恒定電流 第3講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第08章 恒定電流 第3講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)學(xué)案 新人教版(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
考點(diǎn)一
基本儀器的使用和讀數(shù)
一、螺旋測(cè)微器的原理和讀數(shù)
1.原理:測(cè)微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動(dòng)刻度上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01 mm,即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測(cè)微器又叫千分尺.
2.讀數(shù):測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm).
二、游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)
1.原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成.不管
2、游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.
2.讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為(x+K×精確度)mm.
三、常用電表的讀數(shù)
對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題,首先要弄清電表量程,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可.
(1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V和0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位.
(2)對(duì)于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小
3、數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 V.
(3)對(duì)于0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A.
1.(1)如圖甲所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長(zhǎng)10等分、19 mm長(zhǎng)20等分、49 mm長(zhǎng)50等分,它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______mm,________ mm,________mm.
(2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則金屬絲的直徑是________mm.
(3)①圖丙使用0.6 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)是__
4、______A;當(dāng)使用3 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.
②圖丁使用較小量程時(shí),每小格表示________V,圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_______V.若使用的是較大量程,則這時(shí)表盤刻度每小格表示________V,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______V.
解析:(1)最上面圖讀數(shù):整毫米是17,不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm=0.7 mm,最后結(jié)果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm.
中間圖讀數(shù):整毫米是23,不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm=0.85 mm,最后結(jié)果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm.
最下面圖
5、讀數(shù):整毫米是3,不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm=0.18 mm,最后結(jié)果是3 mm+0.18 mm=3.18 mm.
(2)固定刻度示數(shù)為1.0 mm,不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀,其示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為1.0 mm+15.0×0.01 mm=1.150 mm.
(3)①使用0.6 A量程時(shí),刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0. 44 A;當(dāng)使用3 A量程時(shí),每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A.
②電壓表使用3 V量程時(shí),每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時(shí),每小格為0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V.
答案:(1)17.7 2
6、3.85 3.18 (2)1.150
(3)①0.02 0.44 0.1 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5
考點(diǎn)二
電流表在電路中內(nèi)外接法的選取
1.兩種接法的比較
內(nèi)接法
外接法
電路圖
誤差原因
電流表分壓U測(cè)=Ux+UA
電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V
電阻測(cè)量值
R測(cè)==Rx+RA>Rx
測(cè)量值大于真實(shí)值
R測(cè)==
7、2)臨界值計(jì)算法
Rx<時(shí),用電流表外接法;
Rx>時(shí),用電流表內(nèi)接法.
(3)實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法.
2.在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為20 kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10 Ω,選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖所示.
(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出IU圖線,由此求得該電阻的阻值Rx=________Ω(保留
8、兩位有效數(shù)字).
(2)在虛線框內(nèi)畫出“伏安法”測(cè)量該電阻的部分電路圖.
解析:(1)圖線如圖所示
Rx==2.4×103 Ω(2.3×103~2.5×103 Ω)
(2)因滿足>,故采用電流表內(nèi)接法.
答案:見(jiàn)解析
3.(2014·全國(guó)卷Ⅱ)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx約為200 Ω,電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10 Ω,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖a或b所示,結(jié)果由公式Rx=計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖a和b中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)
9、值,且測(cè)量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.
解析:由于==10,而==20,可見(jiàn)>,應(yīng)采用題圖a電路測(cè)量更準(zhǔn)確,即Rx1更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值;由于Rx1=,其中R真=,而U>UR,I=IR,則Rx1>R真,即測(cè)量值Rx1大于真實(shí)值;又由于Rx2=,R真=,其中U=UR, I>IR,則 Rx2
10、圍
≤U≤E
0≤U≤E
負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍
≤I≤
0≤I≤
閉合S前觸頭位置
b端
a端
2.兩種接法的選擇
(1)兩種接法的一般適用條件
①限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小);
②分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大).
(2)必須采用分壓法的三種情況
①若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求,即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí),待測(cè)電阻上的電流(或電壓)仍超過(guò)電流表(或電壓表)的量程,或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流(或電壓),則必須選用分壓式接法;
②若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總
11、電阻大得多,以致在限流電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí),待測(cè)電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大,此時(shí),應(yīng)改用分壓電路;
③若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié),則必須采用分壓式電路.
(3)兩種電路均可使用的情況下,應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法,因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、耗能低.
4.一只小燈泡,標(biāo)有“3 V,0.6 W”字樣,現(xiàn)用下面給出的器材測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻為1 Ω;最大阻值為5 Ω的滑動(dòng)變阻器;電流表的內(nèi)阻為1 Ω;電壓表的內(nèi)阻為10 kΩ;開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.
(1)在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用________(選填“
12、內(nèi)接”或“外接”)法.滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用________(選填“分壓式”或“限流式”)接法.
(2)在下面的虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差).
解析:因小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為Rx==15 Ω,而電流表、電壓表的內(nèi)阻分別為1 Ω和10 kΩ,滿足RV?Rx,電流表應(yīng)外接;實(shí)驗(yàn)中因小燈泡兩端電壓只需3 V,而電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法.
答案:(1)外接 分壓式 (2)如圖所示
5.為測(cè)量“12 V,5 W”的小電珠在不同電壓下的功率,給定了以下器材:
電源:12 V,內(nèi)阻不計(jì);
電流表:量程0~0.6 A、0~3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω;
電壓表:量程0~3 V、0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ;
滑動(dòng)變阻器:0~20 Ω,允許最大電流1 A;
開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)要求加在小電珠上的電壓可從零開(kāi)始調(diào)節(jié).
(1)以下四個(gè)電路圖你認(rèn)為最合適的是( )
(2)在本實(shí)驗(yàn)中,電流表的量程可選________.
解析:(1)C與D電路圖不符合電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié).小電珠的電阻RL== Ω=28.8 Ω,=144,=520.8,由于<,故電流表應(yīng)采用外接法,應(yīng)選A.
(2)小電珠的額定電流I== A≈0.4 A,故電流表量程為0~0.6 A.
答案:(1)A (2)0~0.6 A
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