《(江蘇專(zhuān)用)2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 專(zhuān)題突破八 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)講義(含解析).docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)用)2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 專(zhuān)題突破八 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)講義(含解析).docx(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專(zhuān)題突破八 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
1.螺旋測(cè)微器的使用
(1)構(gòu)造:如圖1所示,B為固定刻度,E為可動(dòng)刻度.
圖1
(2)原理:測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周,F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格,F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm,即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm.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.
(3)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).
如圖2所示,半毫米刻度線未露出,固定刻度示數(shù)為2.0mm,而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0mm+15.00.01mm=2.150mm.
圖2
2.游標(biāo)卡尺
(1)構(gòu)造:主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺.(如圖3所示)
圖3
(2)用途:測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑.
(3)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1mm.常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的,其規(guī)格見(jiàn)下表:
刻度格數(shù)
(分度)
刻度
總長(zhǎng)度
每小格與1mm的差值
精確度
(可精確到)
讀數(shù)/mm(游標(biāo)卡尺第n個(gè)刻度線與主尺對(duì)齊)
10
9mm
0.1mm
0.1mm
主尺整毫米數(shù)+0.1n
20
19mm
0.05mm
0.05mm
主尺整毫米數(shù)+0.05n
50
49mm
0.02mm
0.02mm
主尺整毫米數(shù)+0.02n
(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出的與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表示為(x+K精確度) mm.
3.電表的改裝
改裝成電壓表
改裝成電流表
內(nèi)部電路
改裝原理
串聯(lián)分壓
并聯(lián)分流
改裝后的量程
U=Ig(R+Rg)
I=Ig
量程擴(kuò)大的倍數(shù)
n=
n=
接入電阻的阻值
R=-Rg=(n-1)Rg
R==
改裝后的總內(nèi)阻
RV=Rg+R=nRg
RA==
校對(duì)電路
改裝成的電壓表
改裝成的電流表
備注
(1)改裝后示數(shù)等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和;
(2)改裝后量程等于滿(mǎn)偏時(shí)表頭與分壓電阻兩端電壓之和
(1)改裝后示數(shù)等于通過(guò)表頭與分流電阻的電流之和;
(2)改裝后量程等于滿(mǎn)偏時(shí)通過(guò)表頭與分流電阻的電流之和
4.電流表、電壓表的使用
(1)機(jī)械零點(diǎn)的調(diào)整:在不通電時(shí),指針應(yīng)指在零刻度線的位置.若不指零,應(yīng)該用螺絲刀調(diào)整.
(2)選擇適當(dāng)量程:估算電路中電流和電壓,電表指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的以上.若無(wú)法估算電路中的電流和電壓,則應(yīng)先選用較大的量程,再逐步減小量程.
(3)正確接入電路,電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中,兩種電表都應(yīng)使電流從正接線柱流入,負(fù)接線柱流出.
(4)正確讀數(shù):根據(jù)所選量程的精確度,正確讀出有效數(shù)字并注明單位.
①0~3V的電壓表和0~3A的電流表的讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A,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0~15V量程的電壓表,精確度是0.5V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1V.
③對(duì)于0~0.6A量程的電流表,精確度是0.02A,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0.01A.
(5)注意內(nèi)阻:電流表和電壓表一方面作為儀器使用,同時(shí)又是被測(cè)電路中的一個(gè)電阻,實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有特別要求時(shí),一般不考慮它們的內(nèi)阻對(duì)電路的影響,但在有些測(cè)量中,不能忽視它們的內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的影響,如伏安法測(cè)電阻等.這時(shí)電流表應(yīng)看成“能讀出本身電流IA的小電阻RA”,若已知RA,則該電流表可當(dāng)成電壓表使用,即UA=IARA;電壓表也可看成“能讀出本身電壓UV的大電阻RV”,若已知RV,則該電壓表也可當(dāng)電流表使用,即IV=.
5.滑動(dòng)變阻器的兩種接法
限流接法
分壓接法
對(duì)比說(shuō)明
兩種接法電路圖
串、并聯(lián)關(guān)系不同
負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì))
≤U≤E
0≤U≤E
分壓接法電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化,調(diào)節(jié)范圍大
負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計(jì))
≤I≤
0≤I≤
分壓接法調(diào)節(jié)范圍大
閉合S前滑片位置
b端
a端
都是為了保護(hù)電路元件
實(shí)物圖接法
一上一下
一上兩下
6.實(shí)驗(yàn)器材的選取與實(shí)物圖連接
(1)電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇
選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等,一般要考慮四方面因素:
①安全因素:通過(guò)電源、電阻和電表的電流不能超過(guò)其允許的最大電流.
②誤差因素:選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差,電壓表、電流表在使用時(shí),其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)偏刻度的以上;使用歐姆表時(shí)應(yīng)選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位.
③便于操作:選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求,又便于調(diào)節(jié).在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),應(yīng)使其大部分電阻線都被用到.
④實(shí)驗(yàn)實(shí)際:除以上三個(gè)因素外,還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際,如所用的電源與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的匹配問(wèn)題等.
(2)實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng)
①畫(huà)線連接各元件,一般先從電源正極開(kāi)始,按照電路原理圖依次到開(kāi)關(guān),再到滑動(dòng)變阻器,按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái),再將需要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中.
②連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上,兩條導(dǎo)線不能交叉.
③要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱,要使電流從電表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出.
命題點(diǎn)一 常用儀器的讀數(shù)
例1 (1)如圖4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9mm長(zhǎng)10等分、19mm長(zhǎng)20等分、49mm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.
圖4
答案 (1)17.7 24.85 3.18 (2)2.150
解析 (1)題圖甲中最上面圖讀數(shù):主尺讀數(shù)是17,游標(biāo)尺讀數(shù)是70.1mm=0.7mm,最后結(jié)果是17mm+0.7mm=17.7mm.中間圖讀數(shù):主尺讀數(shù)是24,游標(biāo)尺讀數(shù)是170.05mm=0.85mm.最后結(jié)果是24mm+0.85mm=24.85mm.最下面圖讀數(shù):主尺讀數(shù)是3,游標(biāo)尺讀數(shù)是90.02mm=0.18mm.最后結(jié)果是3mm+0.18mm=3.18mm.
(2)固定刻度示數(shù)為2.0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為35.0,最后的讀數(shù):2.0mm+35.00.01mm=2.350mm.
變式1 (1)如圖5甲所示的電表使用0.6A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A;當(dāng)使用3A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)中每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______A.
(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(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(pán)刻度每小格表示______V,圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______V.
圖5
答案 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.58.5
變式2 旋鈕式電阻箱如圖6所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為_(kāi)_____Ω,今欲將接入電路的電阻改為2087Ω,最簡(jiǎn)單的操作方法是____________________.若用兩個(gè)這樣的電阻箱,即可得到的電阻值范圍為_(kāi)_______.
圖6
答案 1987 將“1k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0 0~19998Ω
命題點(diǎn)二 電阻的測(cè)量——伏安法
1.電流表的內(nèi)、外接法
(1)兩種接法比較:
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)==
時(shí),用電流表內(nèi)接法.
③實(shí)驗(yàn)試探法:按圖7所示接好電路,讓連接電壓表的導(dǎo)線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,則采用電流表內(nèi)接法.
圖7
2.滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇
(1)滑動(dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況:
①要求電壓能從零開(kāi)始變化;
②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí);
③若采用限流式接法,電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻的允許電流.
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開(kāi)始變化,通常情況下,由于限流式接法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少,優(yōu)先使用限流式接法.
例2 (2018蘇州市調(diào)研卷)為描繪小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:
A.小燈泡(額定電壓6V,額定電流600mA)
B.電流表A1(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
C.電流表A2(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
D.電壓表V(量程0~6V,內(nèi)阻約為10kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,2A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,1.5A)
G.直流電源E(約6V)
H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(以上均填器材代號(hào)).
(2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖8電路連接完整.
圖8
答案 (1)A1 R1 (2)電路圖如圖所示
拓展點(diǎn)1 “半偏法”測(cè)電表內(nèi)阻
1.利用電流表半偏測(cè)的內(nèi)阻
方法一 并聯(lián)分流法(如圖9):
圖9
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①R1調(diào)至阻值最大,閉合S1,調(diào)R1的阻值使示數(shù)達(dá)滿(mǎn)偏值.
②保持R1阻值不變,閉合S2,調(diào)R2使示數(shù)達(dá)滿(mǎn)偏值的一半,同時(shí)記錄R2的值.
③Rg測(cè)=R2.
(2)誤差分析:
閉合S2后,R2與Rg的并聯(lián)值R并Ig,而此時(shí)的示數(shù)為Ig,所以IR2>Ig,所以R2”“<”或“=”).
(4)實(shí)驗(yàn)中由于電路設(shè)計(jì)所存在的實(shí)驗(yàn)誤差(系統(tǒng)誤差),導(dǎo)致測(cè)量值________真實(shí)值(選填“>”“<”或“=”).
答案 (1)7.5 (2)a (3)> (4)>
解析 (4)電阻箱的接入使電壓表與電阻箱的分壓大于原來(lái)電壓表的分壓,則電阻箱的分壓大于電壓表的分壓,其阻值要大于電壓表的內(nèi)阻.
例4 (2018蘇錫常鎮(zhèn)二模)某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材來(lái)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻.
A.待測(cè)電壓表(量程3V,內(nèi)阻約幾kΩ)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)
C.電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻可忽略)
D.滑動(dòng)變阻器R0
E.變阻箱R(0~9999Ω)
F.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
圖15
(1)圖15甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電路,大家討論后一致認(rèn)為此電路不可行,你認(rèn)為原因是________;
A.R0阻值較小
B.電流表存在內(nèi)阻
C.電壓表無(wú)法準(zhǔn)確讀數(shù)
D.電流表無(wú)法準(zhǔn)確讀數(shù)
(2)同學(xué)們改用圖乙電路進(jìn)行測(cè)量,設(shè)電阻箱的阻值為R,電壓表的示數(shù)為U,為了能根據(jù)圖象求得電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該作________圖線(選填“-R”“U-R”或“U-”);
(3)請(qǐng)根據(jù)你選擇的坐標(biāo)軸和下表的數(shù)據(jù),在圖丙中標(biāo)上合適的標(biāo)度作出相應(yīng)圖線;
R/kΩ
0.6
1.5
2
3
4
5
U/V
2.5
2
1.8
1.5
1.3
1.13
/kΩ-1
1.67
0.67
0.5
0.33
0.25
0.20
/V-1
0.40
0.50
0.56
0.67
0.77
0.88
(4)根據(jù)你所畫(huà)出的圖線,求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V,電壓表內(nèi)阻RV=________kΩ(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).
答案 (1)D (2)-R (3)如圖所示
(4)3.1(2.9~3.3) 2.9(2.5~3.3)
拓展點(diǎn)2 替代法測(cè)電阻
實(shí)驗(yàn)原理如圖16:
圖16
(1)S接1,調(diào)節(jié)R2,讀出表示數(shù)為I;
(2)S接2,R2不變,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使表示數(shù)仍為I;
(3)由以上可得Rx=R1.
該方法的優(yōu)點(diǎn)是消除了表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響,缺點(diǎn)是電阻箱的電阻R1不能連續(xù)變化.
例5 (2016江蘇單科10)小明同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系,已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω,R隨t的升高而增大,實(shí)驗(yàn)電路如圖17所示,控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度.
圖17
實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S,先將開(kāi)關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度,分別記下溫度t1,t2,…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1,I2,….然后將開(kāi)關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1,I2,…,分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1,R2,….
(1)有以下兩種電流表,實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用________.
A.量程0~100mA,內(nèi)阻約2Ω
B.量程0~0.6A,內(nèi)阻可忽略
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要將電阻箱的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是________.
①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”
②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
(3)實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表
溫度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.1
12.8
請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在如圖18所示方格紙上作出R-t圖線.
圖18
由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=________Ω.
答案 (1)A (2)①②③(或①③②) (3)見(jiàn)解析圖
0.04t+8.8(0.04t+8.7~0.04t+8.9都算對(duì))
解析 (1)電路中電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,金屬電阻的阻值約為10Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值為
10Ω,電流在0.075~0.15A范圍內(nèi),則電流一般在0.1A以?xún)?nèi)調(diào)整,為使電流讀數(shù)更準(zhǔn)確,應(yīng)選用量程0~100mA的電流表.
(2)調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)按照先調(diào)大再調(diào)小的原則,旋轉(zhuǎn)各旋鈕的正確操作順序是①②③(或①③②).
(3)R-t圖象如圖所示
由R-t圖象知,R=0.04t+8.8 (Ω).
拓展點(diǎn)3 電橋法測(cè)電阻
例6 (2018金陵中學(xué)等三校四模)某物理學(xué)習(xí)興趣小組為了測(cè)量待測(cè)電阻Rx,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),用到的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源、靈敏電流計(jì)、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.
圖19
按設(shè)計(jì)方案完成以下實(shí)驗(yàn)步驟:
①按照?qǐng)D19甲所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路;
②將滑動(dòng)變阻器R2滑片調(diào)至適當(dāng)位置,滑動(dòng)變阻器R3滑片調(diào)至最左端,閉合開(kāi)關(guān)S;
③調(diào)整R3逐步增大輸出電壓并反復(fù)調(diào)整R1和R2使靈敏電流計(jì)G讀數(shù)為零,此時(shí)電流表A2的示數(shù)為120mA,電阻箱R1和電流表A1示數(shù)如圖乙和丙所示;
④實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題:
(1)電阻箱R1的讀數(shù)為_(kāi)_______Ω,電流表A1的示數(shù)為_(kāi)_______mA;
(2)待測(cè)電阻Rx的阻值為_(kāi)_______Ω(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(3)電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果________影響(選填“有”或“無(wú)”);
(4)為提高本實(shí)驗(yàn)的精確度可采取的措施:_________________________________________.
答案 (1)50.0 180 (2)75.0 (3)無(wú) (4)使用靈敏度更高的靈敏電流計(jì)或在保證電表安全的情況下,適當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器R3左側(cè)并聯(lián)部分的電壓
解析 (1)由題圖乙可知電阻箱的示數(shù)為:0100Ω+510Ω+01Ω+00.1Ω=50.0Ω,
由題圖丙可知電流表的分度值為10mA,示數(shù)為:180mA;
(2)靈敏電流計(jì)示數(shù)為零,則其兩端電勢(shì)相等,R1與Rx兩端電壓相等,由歐姆定律可知:I1R1=I2Rx,代入數(shù)據(jù)解得:Rx=75.0Ω;
(3)由題圖甲電路圖可知,兩電流表內(nèi)阻對(duì)R1、Rx兩端電壓沒(méi)有影響,電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響;
(4)使用靈敏度更高的靈敏電流計(jì)或在保證電表安全的情況下,適當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器R3左側(cè)并聯(lián)部分的電壓可以提高本實(shí)驗(yàn)的精確度.
1.(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度,該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖20甲所示,測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖乙所示.圖甲所示讀數(shù)為_(kāi)_____mm,圖乙所示讀數(shù)為_(kāi)_______mm,所測(cè)金屬板的厚度為_(kāi)_______mm,用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬板的直徑如圖丙所示,則金屬板直徑為_(kāi)_______cm.
圖20
答案 0.010 6.870 6.860 1.240
解析 由題圖甲螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0+1.00.01mm=0.010mm;由題圖乙螺旋測(cè)微器的示數(shù)為6.5mm+37.00.01mm=6.870mm;
所測(cè)金屬板的厚度為6.870mm-0.010mm=6.860mm;
由題圖丙游標(biāo)卡尺的示數(shù)為12mm+80.05mm=12.40mm=1.240cm.
2.(2018豐縣中學(xué)月考)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
圖21
(1)游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖21甲所示,可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______mm;
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,可知其直徑為_(kāi)_______mm;
(3)選用多用電表的電阻“1”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤(pán)的示數(shù)如圖丙所示,則該電阻的阻值為_(kāi)_______Ω.
答案 (1)50.15 (2)4.700 (3)22
3.(2018揚(yáng)州中學(xué)下學(xué)期開(kāi)學(xué)考)甲、乙兩位同學(xué)要測(cè)量一未知電阻Rx的阻值(阻值約1kΩ),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
A.待測(cè)電阻Rx
B.電源E:電動(dòng)勢(shì)約為3V
C.電流表A1:量程為5mA,內(nèi)阻r1不超過(guò)10Ω
D.電流表A2:量程為1mA,內(nèi)阻r2為50Ω
E.滑動(dòng)變阻器R:最大阻值為50Ω
F.電阻箱R′:阻值0~9999.9Ω
G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)由于沒(méi)有電壓表,甲同學(xué)利用電流表A2和電阻箱改裝成一個(gè)量程為3V的電壓表,則電流表A2應(yīng)與電阻箱________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),電阻箱的阻值應(yīng)為_(kāi)_______Ω.
用表示A2改裝后的電壓表,在測(cè)量Rx的以下實(shí)驗(yàn)電路中誤差較小的是________.
(2)如圖22,為測(cè)量電阻Rx,乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下電路,實(shí)驗(yàn)中只要保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置固定,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱,分壓電路的輸出電壓變化都很?。牟僮鞑襟E如下:
圖22
A.將滑動(dòng)變阻器的滑片P放在最左端,閉合開(kāi)關(guān)S;
B.將電阻箱的阻值調(diào)節(jié)到零,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表A2的指針達(dá)到滿(mǎn)偏;
C.保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的指針達(dá)到半偏;
D.讀出電阻箱的示數(shù),記為R0;
E.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),整理器材.
請(qǐng)你根據(jù)已知量與測(cè)量量,寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式________________.該測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”或“偏小”).
答案 (1)串聯(lián) 2950 A (2)R0-r2 偏大
4.(2018興化一中四模)實(shí)驗(yàn)室提供以下器材測(cè)量電流計(jì)G的內(nèi)阻:
A.待測(cè)電流計(jì)G(0~10mA,內(nèi)阻約300Ω)
B.電壓表V(0~15V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.電流表A(0~15mA,內(nèi)阻約100Ω)
D.定值電阻R1(300Ω)
E.定值電阻R2(10Ω)
F.滑動(dòng)變阻器R3(0~1000Ω)
G.滑動(dòng)變阻器R4(0~15Ω)
H.干電池(4.5V,內(nèi)阻不計(jì))
I.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖23甲、乙所示兩個(gè)測(cè)量電路,
圖23
(1)用圖甲電路測(cè)量時(shí)誤差較大,原因是_____________________________________;
(2)用圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________,定值電阻應(yīng)選用________(選填器材前的字母);
(3)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖丙的電路正確連接.
(4)按電路圖乙連接實(shí)驗(yàn),記錄待測(cè)電流計(jì)G的讀數(shù)I、電路中另一個(gè)電表的讀數(shù)x;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,獲得多組I、x的值.以I為縱坐標(biāo),x為橫坐標(biāo),作出如圖丁所示的圖線,若圖線的斜率為k,則待測(cè)電流計(jì)G內(nèi)阻為_(kāi)_______.該實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流計(jì)G的內(nèi)阻測(cè)量值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”).
答案 (1)甲圖中電壓表量程過(guò)大 (2)G D (3)電路如圖所示
(4)300(-1) 相等
解析 (1)用題圖甲電路測(cè)量時(shí)誤差較大,原因是題圖甲中電壓表量程過(guò)大;
(2)用題圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器用分壓接法,則應(yīng)選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器,則選G;定值電阻應(yīng)選用與待測(cè)電流表阻值相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮?,則選D;
(3)電路連接如圖:
(4)由歐姆定律可知:IRG=(x-I)R1,解得I=x,則=k,其中R1=300Ω,解得RG=300(-1);實(shí)驗(yàn)中電流表A的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響,則測(cè)得電流計(jì)G的內(nèi)阻測(cè)量值與真實(shí)值相等.
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