2019年度高考物理一輪復習 第八章 恒定電流 專題強化九 電學實驗基礎學案.doc
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專題強化九 電學實驗基礎 一、螺旋測微器的使用 1.構造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動刻度. 圖1 2.原理：測微螺桿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每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺. 3.讀數(shù)：測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(mm). 如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.00.01mm＝2.150mm. 圖2 二、游標卡尺 1.構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺.(如圖3所示) 圖3 2.用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑. 3.原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成. 不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，其規(guī)格見下表： 刻度格數(shù) (分度) 刻度總長度 每小格與 1mm的差值 精確度 (可精確到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm 4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表示為(x＋K精確度)mm. 三、常用電表的讀數(shù) 對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可. (1)0～3V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，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位. (2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1V. (3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A. 命題點一 常用儀器的使用與讀數(shù) 1.游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù) 游標卡尺的讀數(shù)應注意以下幾點 (1)看清精確度 例如(圖4) 圖4 易錯成11mm＋40.1mm＝11.40mm 正確的應為11.4mm，游標卡尺不需要估讀，后面不能隨意加零或去零； 例如(圖5) 圖5 易錯成10mm＋120.05mm＝10.6mm，正確的應為10.60mm. (2)主尺上的單位應為厘米 主尺上標識的1、2、3等數(shù)字通常是指厘米，讀數(shù)時應將毫米和厘米分清，游標卡尺主尺上的最小刻度是1mm. 例如(圖6) 圖6 易錯成5mm＋40.05mm＝5.20mm 正確的應為50mm＋40.05mm＝50.20mm. (3)區(qū)分零刻度與標尺最前端 例如(圖7) 圖7 易錯成13mm＋100.05mm＝13.50mm 正確讀數(shù)為14mm＋100.05mm＝14.50mm. 例1 (2014福建理綜19(1))某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖8甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為cm和mm. 圖8 答案 60.10 4.20 解析 刻度尺的分度值為1mm，要估讀到0.1mm. 游標卡尺讀數(shù)為4mm＋100.02mm＝4.20mm. 例2 某同學用如圖9甲所示的螺旋測微器測小球的直徑時，他應先轉動到F靠近小球，再轉動到F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號).正確操作后，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是mm. 圖9 答案 D H G 6.700 解析 用螺旋測微器測小球直徑時，先轉動粗調旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉動微調旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5mm＋20.00.01mm＝6.700mm. 變式1 (2015海南單科11)某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖10(a)和(b)所示.該工件的直徑為cm，高度為mm. 圖10 答案 1.220 6.860 解析 游標卡尺讀數(shù)為d＝12mm＋4mm＝12.20mm＝1.220cm 螺旋測微器的讀數(shù)為h＝6.5mm＋36.00.01mm＝6.860mm 變式2 (1)如圖11甲所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9mm長10等分、19mm長20等分、49mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為mm、mm、mm. (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是mm. 圖11 答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 解析 (1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是70.1mm＝0.7mm，最后結果是17mm＋0.7mm＝17.7mm.中間圖讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是170.05mm＝0.85mm.最后結果是23mm＋0.85mm＝23.85mm.最下面圖讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是90.02mm＝0.18mm.最后結果是3mm＋0.18mm＝3.18mm. (2)固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)：2.0mm＋15.00.01mm＝2.150mm. 2.電壓表、電流表和變阻箱的讀數(shù) 例3 (1)如圖12甲所示的電表使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表A，圖中表針示數(shù)為A；當使用3A量程時，對應刻度盤中每一小格代表A，圖中表針示數(shù)為A. 圖12 (2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示V，圖中表針的示數(shù)為V.若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示V，圖中表針示數(shù)V. 答案 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.58.5 解析 (1)使用0.6A量程時，刻度盤上的每一小格為0.02A，表針示數(shù)為0.44A；當使用3A量程時，每一小格為0.1A，表針示數(shù)為2.20A. (2)電壓表使用3V量程時，每小格表示0.1V，表針示數(shù)為1.70V；使用15V量程時，每小格表示0.5V，表針示數(shù)為8.5V. 例4 旋鈕式電阻箱如圖13所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻 為Ω，今欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡單的操作方法是 .若用兩個這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為. 圖13 答案 1987 將“1k”旋鈕調到2，再將“100”旋鈕調到0 0～19998Ω 解析 電阻為1987Ω，最簡單的操作方法是將“1k”旋鈕調到2，再將“100”旋鈕調到0.每個電阻箱的最大阻值是9999Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29999Ω＝19998Ω.故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19998Ω. 變式3 如圖14甲是學生實驗用的有兩個量程的電流表刻度盤，當用“＋”和“－0.6”兩接線柱時，能測的最大電流是A，對應刻度盤上每一小格代表A；圖中表針示數(shù)為A；當使用電流表的“＋”和“－3”兩個接線柱時，對應刻度盤上每一小格代表A，圖中表針示數(shù)為A. 圖14 圖乙為學生實驗用的有兩個量程的電壓表刻度盤.當使用較小量程時，測量電壓最大值不得超過V，每小格表示V，圖中指針示數(shù)為V；若使用的是較大量程，則表盤刻度每小格表示V，圖中指針示數(shù)為V. 答案 0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 3.00 0.1 2.20 0.5 11.0 解析 結合電流表和電壓表所選量程，首先應正確讀出相應的分度值，然后根據(jù)表針所指位置和其讀數(shù)方法可得結果. 命題點二 關于電阻的測量 1.電壓表和電流表的內(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＝Ux＋UA 電壓表分流 I測＝Ix＋IV 電阻測量值 R測＝＝Rx＋RA>Rx 測量值大于真實值 R測＝＝
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