高考物理总复习 第八单元 恒定电流 微专题7 电学实验仪器的使用和基本电路的选择课件

螺旋测微器的读数要“三步”：一步读整,读出固定(gùdìng)刻度上的整毫米数；二步读
零,看半毫米刻度线是否露出；三步读螺旋,即螺旋测微器的读数=固定刻度示数(单位：
mm；注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度示数×精度(0.01 mm),读数时要估读,
即以毫米为单位时,有效数字要保留到小数点后第三位。
甲
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考点巧讲
例3
(1)按电路图在实物图乙上连线。 见解析( jiě xī)
图
(2)写出被测电阻阻值的表达式:Rx=
1 2
1 2 -2 1
(用两电表的读数表示)。
(3)若电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻的测量值
“等于”)真实值。
1 2
1 2 -2 1
,电压表
,滑动变阻器 R,电阻箱 RP,
开关 S1、S2,导线若干(电流表、电压表均不能看作理想的电表)。某活动小组设计了如图甲所示
的电路。实验的主要步骤如下:
a.闭合 S1,断开 S2,调节 R 和 RP,使电流表和电压表示数合适,记下两表示数分别为 I1、U1;
b.闭合 S2,保持 RP 阻值不变,记下电流表和电压表示数分别为 I2、U2。
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考点巧讲
例2
如图所示为电压表、电流表的刻度盘示意图,指针位置分别如图甲、乙所示。
(1)若使用的是 0~3 V 量程,读数为
1.68
(2)若使用的是 0~0.6 A 量程,读数为 0.47
V。若使用的是 0~15 V 量程,读数为
8.4
A。若使用的是 0~3 A 量程,读数为 2.35
A;当使用电流表的“-”和“+3”
A,图中表针示数为
1.70
A。
图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘。当使用较小量程时,测量电压最大值不得超
过 3.00
V,每小格表示
盘刻度每小格表示
0.5
0.1
V,图中指针示数为 2.20
V,图中指针示数为 11.0
V;若使用的是较大量程,则表
V。
答
案
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的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
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例4
某同学准备测定一只电阻的阻值,欲采用伏安法进行测定。已知被测电阻 R 的阻值为几千欧,
除电阻 R 外,还有以下的实验仪器:
A.直流电源,电压为 12 V,内阻不计
B.电压表,量程为 0~3 V 和 0~15 V,内阻分别为 2 kΩ 和 10 kΩ
0~3 A 量程时,每小格为 0.1 A,读数为 2.35 A。
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变式2
如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“+0.6”两接线柱时,对应刻
度盘上每一小格代表
0.02
A;图中表针示数为
两个接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表
0.1
0.34
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例1
某同学要测量一由均匀新材料制成的圆柱体的长度、直径、电阻,其步骤如下:
知其长度为
0.675
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图乙可知其直径为
mm。
4.700
cm。
答
案
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A

流表内阻约为 40 Ω,电压表内阻约为 10 kΩ, > V ,电流表应采用内接法,电路图如图乙所示,
根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图丙所示。
乙
丙
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变式3
用内阻为 3000 Ω 的电压表和内阻为 10 Ω 的电流表测电阻,在图甲、乙两种情况下,
2020新亮剑高考
(ɡāo kǎo)
第八 单元
(dì bā)
恒定电流
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总复习
微专题7 电学实验仪器的使用
和基本电路 的选择
(diànlù)
悟剑：课堂 精讲
考点巧讲
(kètáng)
素养达成
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一 基本测量工具、仪器(yíqì)和仪表的读数
选用的仪器连接起来。
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见解析( jiě xī)
图
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甲
答
案
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解
析
电源电动势为 12 V,则电压表选择 0~15 V 量程;待测电阻的阻值为几千欧姆,则通过电阻的电
流为几毫安,电流表应选择 D。待测电阻的阻值为几千欧姆,滑动变阻器最大阻值为 50 Ω,待
测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,电
乙所示。该工件的直径为 1.220
cm,高度为 6.860
甲
mm。
乙
答
案
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解
析
游标卡尺读数 d=12 mm+4×
1
20
mm=12.20 mm=1.220 cm,螺旋测微器的读数
h=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm。
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乙
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等于
(děngy
ú)
(选填“大于”“小于”或
答
案
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解
析
(1)实物连线图如图丙所示。

1
(2)第一次测量,由欧姆定律知,测量的电阻为电压表和 RP 的并联电阻,即
=R 并;第二

2

2
+
次测量,测量的电阻为电压表、Rx 和 RP 的并联电阻, =
分压接法
电路图
负载 R 上电压
调节范围
负载 R 上电流
调节范围
闭合 S 前滑片
位置
对比说明
串、并联关系不同
RE
R+R 0
≤U≤E
E
R+R 0
≤I≤
b端
E
R
0≤U≤E
0≤I≤
E
R
a端
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分压电路调节范围大
分压电路调节范围大
都是为保护电路元件
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(2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况:
(2)螺旋测微器的读数=固定部分+可动部分,题中螺旋测微器的固定部分为 4.5 mm,可
动部分为 20.0×0.01 mm=0.200 mm,所以读数为 4.5 mm+0.200 mm=4.700 mm。
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变式1
某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和
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,即读
到 0.1 V。
(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”,即读到最小刻度的一半 0.01 A。
C.电流表,量程为 0~0.6 A 和 0~3 A,内阻分别为 20 Ω 和 4 Ω
D.电流表,量程为 0~5 mA,内阻约为 40 Ω
E.滑动变阻器,阻值为 0~50 Ω
F.开关一只、导线若干
在上述仪器中,电压表的量程应选择 0~15
电流表应选用
D
V,
(用字母表示),请画出
电路原理图,并用笔画线作为导线,在图甲中将你
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解
析
结合电流表和电压表所选量程,首先应正确读出相应的分度值,然后根据表针所指位置及
读数方法可得结果。
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二 实验器材(qìcái)的选取和实物图连接
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第十七页，共四十六页。
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例3
为了测量一电阻的阻值 Rx,现有以下器材:蓄电池 E,电流表
V。
A。
答
案
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第十三页，共四十六页。
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解
析
(1)对于电压表,当选取 0~3 V 量程时,每小格为 0.1 V,读数为 1.68 V,当选取
0~15 V 量程时,每小格为 0.5 V,读数为 8.4 V。
(2)对于电流表,当选取 0~0.6 A 量程时,每小格为 0.02 A,读数为 0.47 A,当选取
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考点巧讲
一 基本测量工具、仪器和仪表(yíbiǎo)的读数
2.电压表、电流表的读数规则
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通
过的最大电压或电流,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
游标尺(mm)
精度(mm)
刻度格数
刻度总长度
每小格与1毫米差
10
9
0.1
0.1
20
19
0.05
0.05
50
49
0.02
0.02
游标卡尺的读数要三看：一看游标尺的分格数,由此确定精度( jīnɡ dù);二看游标尺上0刻度线位置(易与
游标尺的边界混淆)；三看游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐，即游标卡尺的读数=主尺(整毫
示。取螺纹的螺距为 0.5 mm,即测微螺杆旋转一周时前进或后退 0.5 mm,将螺旋分成 50 等
0.5
份,每一等份表示沿螺杆位移变化
50
mm=0.01 mm,即螺旋测微器的分度值是 0.01 mm。
测量时要估读到千分位,故而得名“千分尺”。
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考点巧讲
③螺旋测微器的读数规则
分度短
1
50
mm=0.02 mm,将这个差异称为精度,即它的测量精度为 0.02 mm。根据游标上的
分度格数,常把游标卡尺分为 10 分度、20 分度和 50 分度三种,它们的精度分别为 0.1 mm、
0.05 mm、0.02 mm。
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第四页，共四十六页。
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③游标卡尺的读数规则
第八页，共四十六页。
考点巧讲
解
析
(1)游标卡尺的读数=主尺(整毫米数)+游标尺(对齐条数×精度),题中游标卡尺的主尺部
分的读数为 6 mm,对齐条数为第 15 条,20 分度的游标卡尺的精度为
以读数为 6 mm+15×0.05 mm=6.75 mm=0.675 cm。
1
20
mm=0.05 mm,所
并
并
1
,联立解得 Rx=
(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量,其测量值等于真实值。
丙
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1 2
1 2 -2 1
。
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三 伏安(fú ān)法测电阻
内接法
外接法
误差
电流表分压
电压表分流
原因
U 测=Ux+UA
I 测=Ix+IV
1.电压表和电流表的内、外接法
米数)+游标尺(对齐格数×精度)，精度包括0.1 mm、0.05 mm或0.02 mm，读数时不需要向后估读一位。
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第五页，共四十六页。
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(2)螺旋(luóxuán)测微器(千分尺)
①构造(如图所示)
②原理:利用螺旋转动,将微小的直线位移化为角度变化,并在较大的圆周上对其进行显
①要求电压表能从零开始读数。
②当待测电阻 Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时。
③若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
(1)两种接法比较
电路图
电阻测
量值
适用
条件
适用于
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测量
U
测
U
测
R R
R 测= I =Rx+RA>Rx
R 测= I =R x+R <Rx
测量值大于真实值
测量值小于真实值
RA≪Rx
RV≫Rx
大阻值电阻
小阻值电阻
测
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测
x

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(2)两种电路的选择
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,小外偏小”。
②临界值计算法:
Rx< V A 时,用电流表外接法。
Rx> V A 时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让连接电压表的导线 P 先后与 a、b 处接触一下,如果电压表
的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大
1.游标卡尺、螺旋测微器、欧姆表的读数
(1)游标卡尺
①构造(如图所示)
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考点巧讲
②原理:游标卡尺的主要部分是主尺和一条沿着主尺滑动的游标尺。在同样长度的主尺和
游标尺上分成不同的等份,利用它们每一等份长度上的差异,来读出较精确的测量数据。比如
50 分度游标卡尺上,50 个分度的总长只有主尺的 49 mm 长,则游标上每个分度比主尺上每个
电压表的示数都是 60 V,电流表的示数都是 0.2 A,则 R1 的测量值为
值是 290
Ω,R2 的测量值为 300
Ω,真实值是 333.3
300
Ω,真实
Ω。
答
案
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2.滑动(huádòng)变阻器两种连接方式
(1)滑动变阻器两种接法的对比
限流接法