第7章-第3讲 电学实验基础

负载R上电流调 节范围
闭合S前触头位 置
E 0≤I≤ R
b端
a端
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2.两种接法的选择 (1)两种接法的一般适用条件 ①限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总 电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)； ②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻 器的总电阻要大)． (2)必须采用分压法的三种情况 ①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑 动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍 超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电 流(或电压)，则必须选用分压式接法；
大于 电阻的真实值，且测量值 Rx1________( 选填“大于”“等于” 小于 或 “小于” )真实值， 测量值 Rx2________( 选填“大于”“等于”
或“小于”)真实值．
答案
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研考向 考点探究 考点一 基本仪器 的使用和读数 考点二 电流表在 电路中内、外接法 的选取
考点三 滑动变阻 器的选择和使用
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研考向 考点探究 考点一 基本仪器 的使用和读数 考点二 电流表在 电路中内、外接法 的选取
试题
解析
(1)由上图读得圆柱体的 0.184 4(0.1844± 直径为______________ 0.0002均可) cm，长度 ___________ 4.240 为________cm.
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(3)实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接 线柱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，则可采用电流表 外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的 示数变化不大，则可采用电流表内接法．
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考点三 滑动变阻 器的选择和使用
答案
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研考向 考点探究 考点一 基本仪器 的使用和读数 考点二 电流表在 电路中内、外接法 的选取
试题
解析
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示， 1.150 则金属丝的直径是____________ mm.
考点三 滑动变阻 器的选择和使用
1－2.分别读出下表中的电压表和电 0～3 V的最小分度为 流表的示数，并填在表格中. 0.1 V，读数为2.16 V； 电表 所选量程 测量值 0～15 V的最小分度为 0～ 3 V 2.16 V 0.5 V，读数为10.8 V； 0～3 A的最小分度为0.1 0～15 V 10.8 V A，读数为0.80 A； 0～ 3 A 0.80 A 0～0.6 A的最小分度为 0～0.6 A 0.16 A 0.02 A，读数为0.16 A.
考点三 滑动变阻 器的选择和使用
刻度尺的最小分 度为1 mm，要估 读到0.1 mm. 游标卡尺读数为4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.
答案
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Hale Waihona Puke Baidu
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研考向 考点探究 考点一 基本仪器 的使用和读数 考点二 电流表在 电路中内、外接法 的选取
试题
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考点三 滑动变阻 器的选择和使用
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五、滑动变阻器的限流接法和分压接法 1．两种接法的比较 内容方式 限流接法 分压接法
电路图
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内容方式
负载R上电压调 节范围
限流接法
RE ≤U≤E R＋R0 E E ≤ I≤ R R＋R0
分压接法
0≤ U≤ E

考点三 滑动变阻 器的选择和使用
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电学实验基础 考点二 电流表在电路中内、外接法的选取
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研考向 考点探究
试题
解析
考点一 基本仪器 的使用和读数 中，待测电阻 Rx 约为 200 Ω ，电压表
【典例 2】 (2014· 高考新课标全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验 的内阻约为 2 kΩ ，电 流表 的内阻约为 10 Ω ，测量电路中电流表的连接方式如图
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2.两种接法的选择 (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，小外 偏小”． (2)临界值计算法
Rx< RVRA时，用电流表外接法； Rx> RVRA时，用电流表内接法．
试题
解析
RV 2 000 Rx 200 Rx RV 由于 ＝ ＝10，而 ＝ ＝20，可见 > ，应采用题 Rx 200 RA 10 RA Rx 图(a)电路测量更准确，即 Rx1 更接近待测电阻的真实值；由于 U UR Rx1＝ ，其中 R 真＝ ，而 U>UR，I＝IR，则 Rx1>R 真，即测 I IR U UR 量值 Rx1 大于真实值； 又由于 Rx2＝ ， R 真＝ ， 其中 U＝UR， I IR I>IR，则 Rx2<R 真，即测量值 Rx2 小于真实值．
答案
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研考向 考点探究 考点一 基本仪器 的使用和读数 考点二 电流表在 电路中内、外接法 的选取
试题
解析
1－3.(2014· 高考海南卷)现有一合金制成的圆柱体，为测量 该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用 螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体 的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示．
考点二 电流表在 电路中内、外接法 U (a) 或 (b) 所示，结果由公式 R ＝ 计算得出，式中 U 与 I 分别为 x 的选取 I
考点三 滑动变阻 电压表和电流表的示数．若将图(a)和(b)中电路测得的电阻值分 Rx1 器的选择和使用 别记为 Rx1 和 Rx2，则________( 选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测
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试题
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考点三 滑动变阻 器的选择和使用
②图丁使用较小量程时，每小格 0.1 表示____________ V，图中表针 1.70 的示数为____________ V．若使 用的是较大量程，则这时表盘刻 0.5 度每小格表示____________ V， 8.5 图中表针示数为____________ V.
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(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0.6 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. 四、电流表的内接法和外接法 1．两种接法的比较
(2)若流经圆柱体的电流 为I，圆柱体两端之间的 电压为U，圆柱体的直 径和长度分别为D、L， 测得D、L、I、U表示 的电阻率的关系式为ρ π D2U ＝________ 4IL ． 答案
(1)螺旋测微器的读数为 1.5 mm ＋ 34.4×0.01 mm ＝ 1.844 mm (1.842～1.846 范围内的均可)；游 标卡尺的读数为 42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm； (2) D 2 圆柱体的横截面积为 S＝π 2 ， L 由电阻定律 R＝ρ 和欧姆定律 R S πD2U U ＝ 可知，ρ＝ . I 4IL
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试题
解析
1－1.(2014· 高考福建卷)某同学测定一 金属杆的长度和直径，示数如图甲、 乙所示，则该金属杆的长度和直径分 别为________cm 60.10 和________mm. 4.20
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内接法 电路图
外接法
误差原因
电流表分压U测＝Ux ＋ UA
电压表分流I测＝Ix＋ IV
U测 RxRV U测 R 测＝ ＝Rx＋RA>Rx R 测＝ I测 ＝R ＋R <Rx x V I测 电阻测量值 测量值大于真实值 测量值小于真实值
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(3)①图丙使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 0.02 A，图中表针示数是____________ 0.44 ________ A；当使用3 A 0.1 量程时，对应刻度盘上每一小格代表__________ A，图中 2.20 表针示数为____________ A.
答案
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电学实验基础 考点一 基本仪器的使用和读数
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试题
解析
【典例1】 (1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游 标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、 17.7 49 mm长50等分，它们的读数依次为____________ mm， 23.85 3.18 ____________ mm，____________ mm.
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试题
解析
考点三 滑动变阻 器的选择和使用
最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02 mm＝ 0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm. (2)固定刻度示数为1.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读， 其示数为15.0，最后的读数为1.0 mm＋15.0×0.01 mm＝ 1.150 mm. (3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针 示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示 数为2.20 A. ②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，表针示数为8.5 V.
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一、螺旋测微器的原理和读数
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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)．
答案
(1)最上面图读数：整毫 米是17，不足1毫米数是 7×0.1 mm＝0.7 mm， 最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm. 中间图读数：整毫米是 23，不足1毫米数是 17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm ＋0.85 mm＝23.85 mm.
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②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在 限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待 测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分 压电路； ③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电 路． (3)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法， 因为限流式接法电路简单、耗能低．
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二、游标卡尺的原理和读数
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.
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2．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的格数，则记 录结果表达为(x＋K×精确度)mm. 三、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， 然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位 置进行读数即可． (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量 程下的精确度是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．