資源簡介

(共31張PPT)
專題六　電學實驗基礎
必備知識·自主排查
關鍵能力·分層突破
必備知識·自主排查
一、螺旋測微器的使用
1．構造：如圖1所示
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前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數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：測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01 (mm)．如圖2所示，固定刻度示數為2.0 mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
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、外測量爪)，游標尺上還有一個深度尺(如圖3所示)．
2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、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1 mm.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，其讀數見下表：
刻度格數 (分度) 刻度總 長度 每小格與 1 mm的差值 精確度
(可準確到)
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
4.讀數：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數，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，則記錄結果表示為(x＋K×精確度)mm.
三、常用電表的讀數
量程 精確度 讀數規則
電流表 0～3 A 0.1 A 與刻度尺一樣，采用估讀，讀數規則較簡單，只需在精確值后加一估讀數即可
電壓表 0～3 V 0.1 V 電流表 0～0.6 A 0.02 A 估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀
電壓表 0～15 V 0.5 V 估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀
關鍵能力·分層突破
考點一　常用儀器的使用與讀數
角度1游標卡尺的讀數
游標卡尺的讀數要“三看”
①第一看→精確度．例如(如圖所示)：
易錯讀成11 mm＋4.0×0.1 mm＝11.40 mm
正確讀數為11.4 mm，游標卡尺不需估讀，后面不能隨意加零，也不能隨意去零．
②第二看→游標尺上的0刻度線位置，區分零刻度與游標尺最前端．例如(如圖所示)：
易錯讀成13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 mm
正確讀數為14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm.
③第三看→游標尺的哪條刻度線與主尺上的刻度線對齊．
例1. 下面各圖均是用游標卡尺測量時的示意圖，圖甲中游標卡尺為50分度的游標卡尺，圖乙中游標卡尺為20分度的，圖丙中游標卡尺為10分度的，它們的讀數分別為：________；________；________．
42.10 mm
63.30 mm
29.8 mm
解析：在圖甲中，主尺讀數為42 mm，游標尺上第5條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是50分度的，所以讀數為42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在圖乙中，主尺讀數為63 mm，游標尺上第6條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是20分度的，所以讀數為63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在圖丙中，主尺讀數為29 mm，游標尺上第8條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是10分度的，所以讀數為29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.
角度2螺旋測微器的讀數
例2. 某同學用如圖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，直至聽到棘輪發出聲音為止，撥動________(填儀器部件字母符號)使F固定后讀數．正確操作后，螺旋測微器的示數如圖乙所示，則小球的直徑是________mm.
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，直到棘輪發出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數，讀數為6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm.
角度3電流表、電壓表的讀數
例3. (1)圖甲使用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數是________A；當使用3 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數為________A．
(2)圖乙使用較小量程時，每小格表示________V，圖中表針的示數為________V．若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數為________V．
0.02
0.44
0.1
2.20
0.1　
1.70
　0.5
8.5
解析：(1)使用0.6 A量程時，刻度盤上的每小格為0.02 A，表針示數為0.44 A；當使用3 A量程時，每小格為0.1 A，表針示數為2.20 A.
(2)電壓表使用3 V量程時，每小格表示0.1 V，表針示數為1.70 V；使用15 V量程時，每小格為0.5 V，表針示數為8.5 V.
角度4電阻箱的讀數
例4.旋鈕式電阻箱如圖所示，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2 087 Ω，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________________．
1 987
將“×1 k”旋鈕調到2，再將“×100”旋鈕調到0
0～19 998 Ω
解析：電阻為1 987 Ω.最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調到2，再將“×100”旋鈕調到0.每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19 998 Ω.
跟進訓練
1.讀出下圖中游標卡尺(50分度)與螺旋測微器、電流表、電壓表的讀數．
(1)______mm；(2)______mm；(3)______A；(4)______V．
42.20
2.986
0.34
2.20
2．(1)某同學用游標卡尺的________(選填“內測量爪”“外測量爪”或“深度尺”)測得一玻璃杯的內高，如圖甲所示，則其內高為________cm.
(2)該同學隨后又用螺旋測微器測得玻璃杯的玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為________mm.
(3)該同學用螺旋測微器測得一小球直徑如圖丙所示，正確讀數后得小球直徑為1.731 mm，則a＝________，b＝________．
深度尺　
10.03
2.760
20
0
解析：(1)因需測量的是玻璃杯的內高即深度，所以要用游標卡尺的深度尺測量，根據圖甲可知，游標卡尺主尺上的整毫米數為100 mm，游標尺的精確度為0.1 mm，且第3條刻度線(不計0刻度線)與主尺上的刻度線對齊，則玻璃杯的內高為100 mm＋0.1 mm×3＝100.3 mm＝10.03 cm.(2)螺旋測微器的讀數規則：測量值＝固定刻度讀數(注意半毫米刻度線是否露出)＋精確度(0.01 mm)×可動刻度讀數(一定要估讀)，由圖乙可知玻璃厚度為2.5 mm＋0.01 mm×26.0＝2.760 mm.(3)因1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋測微器讀數規則知a＝20，b＝0.
考點二　測量電路與控制電路的選擇
角度1電壓表和電流表的內、外接法
內接法 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＝
＝測量值小于真實值
適用條件 RA Rx RV Rx
適用于測量 大阻值電阻 小阻值電阻
例5. 在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內阻約為2 kΩ，電流表A的內阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或乙所示，結果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數．若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．
Rx1　
大于
小于
解析：＝＝10，＝＝20，故<，應該采用電流表內接法，即圖甲接法．由“大內偏大，小外偏小”的結論可知，電流表內接時測量值Rx1大于真實值，外接時測量值Rx2小于真實值．
角度2控制電路的選擇
例6. 在“測定金屬的電阻率”實驗中：
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，示數如圖甲所示，D＝________ mm.
2.706
(2)某小組利用電流表(內阻約0.1 Ω)、電壓表(內阻約3 kΩ)等器材測金屬絲電阻，要求電壓和電流均從0開始測量，得到多組電流、電壓數據，求出金屬絲的電阻Rx＝50 Ω.他們采用的是圖乙中的________電路圖，Rx的真實值________(填“大于”“小于”或“等于”)50 Ω.
A
小于
解析：(1)根據螺旋測微器的讀數規則，金屬絲的直徑D＝2.5 mm＋0.206 mm＝2.706 mm.
(2)根據題述，要求電壓和電流均從0開始測量，得到多組電流、電壓數據，則滑動變阻器應該為分壓接法，由于Rx>，所以應采用電流表內接法測量，他們采用的是A電路圖．由于電流表有分壓作用，故電壓表的示數大于電阻Rx兩端的實際電壓，則Rx的真實值小于測量值50 Ω.
跟進訓練
3.為測量“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，內阻不計；
電流表：量程0～0.6 A、0～3 A，內阻約為0.2 Ω；
電壓表：量程0～3 V、0～15 V，內阻約為15 kΩ；
滑動變阻器：0～20 Ω，允許最大電流1 A；
開關一個，導線若干，實驗要求加在小電珠上的電壓可從零開始調節．
(1)以下四個電路圖你認為最合適的是_____．
(2)在本實驗中，電流表的量程可選________．
A
0～0.6 A
解析：(1)C與D電路圖不符合電壓從零開始調節，小電珠的電阻RL＝＝ Ω＝28.8 Ω，＝144，＝520.8，由于<，故電流表應采用外接法，應選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.專題六　電學實驗基礎
必備知識·自主排查
一、螺旋測微器的使用
1．構造：如圖1所示
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前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數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：測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01 (mm)．如圖2所示，固定刻度示數為2.0 mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
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、外測量爪)，游標尺上還有一個深度尺(如圖3所示)．
2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、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1 mm.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，其讀數見下表：
刻度格數 (分度) 刻度總 長度 每小格與 1 mm的差值 精確度 (可準確到)
10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm
20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm
50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm
4.讀數：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數，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，則記錄結果表示為(x＋K×精確度)mm.
三、常用電表的讀數
量程 精確度 讀數規則
電流表 0～3 A 0.1 A 與刻度尺一樣，采用估讀，讀數規則較簡單，只需在精確值后加一估讀數即可
電壓表 0～3 V 0.1 V
電流表 0～0.6 A 0.02 A 估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀
電壓表 0～15 V 0.5 V 估讀位與最小刻度在同一位，采用估讀
關鍵能力·分層突破
考點一　常用儀器的使用與讀數
角度1游標卡尺的讀數
游標卡尺的讀數要“三看”
①第一看→精確度．例如(如圖所示)：
易錯讀成11 mm＋4.0×0.1 mm＝11.40 mm
正確讀數為11.4 mm，游標卡尺不需估讀，后面不能隨意加零，也不能隨意去零．
②第二看→游標尺上的0刻度線位置，區分零刻度與游標尺最前端．例如(如圖所示)：
易錯讀成13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 mm
正確讀數為14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm.
③第三看→游標尺的哪條刻度線與主尺上的刻度線對齊．
例1. 下面各圖均是用游標卡尺測量時的示意圖，圖甲中游標卡尺為50分度的游標卡尺，圖乙中游標卡尺為20分度的，圖丙中游標卡尺為10分度的，它們的讀數分別為：________；________；________．
角度2螺旋測微器的讀數
例2. 某同學用如圖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，直至聽到棘輪發出聲音為止，撥動________(填儀器部件字母符號)使F固定后讀數．正確操作后，螺旋測微器的示數如圖乙所示，則小球的直徑是________mm.
角度3電流表、電壓表的讀數
例3. (1)圖甲使用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數是________A；當使用3 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數為________A．
(2)圖乙使用較小量程時，每小格表示________V，圖中表針的示數為________V．若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數為________V．
角度4電阻箱的讀數
例4.旋鈕式電阻箱如圖所示，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2 087 Ω，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________________．
跟進訓練
1.讀出下圖中游標卡尺(50分度)與螺旋測微器、電流表、電壓表的讀數．
(1)______mm；(2)______mm；(3)______A；
(4)______V．
2．(1)某同學用游標卡尺的________(選填“內測量爪”“外測量爪”或“深度尺”)測得一玻璃杯的內高，如圖甲所示，則其內高為________cm.
(2)該同學隨后又用螺旋測微器測得玻璃杯的玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為________mm.
(3)該同學用螺旋測微器測得一小球直徑如圖丙所示，正確讀數后得小球直徑為1.731 mm，則a＝________，b＝________．
考點二　測量電路與控制電路的選擇
角度1電壓表和電流表的內、外接法
內接法 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＝ ＝適用條件 RA Rx RV Rx
適用于測量 大阻值電阻 小阻值電阻
例5. 在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內阻約為2 kΩ，電流表A的內阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或乙所示，結果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數．若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．
角度2控制電路的選擇
例6. 在“測定金屬的電阻率”實驗中：
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，示數如圖甲所示，D＝________ mm.
(2)某小組利用電流表(內阻約0.1 Ω)、電壓表(內阻約3 kΩ)等器材測金屬絲電阻，要求電壓和電流均從0開始測量，得到多組電流、電壓數據，求出金屬絲的電阻Rx＝50 Ω.他們采用的是圖乙中的________電路圖，Rx的真實值________(填“大于”“小于”或“等于”)50 Ω.
跟進訓練
3.為測量“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，內阻不計；
電流表：量程0～0.6 A、0～3 A，內阻約為0.2 Ω；
電壓表：量程0～3 V、0～15 V，內阻約為15 kΩ；
滑動變阻器：0～20 Ω，允許最大電流1 A；
開關一個，導線若干，實驗要求加在小電珠上的電壓可從零開始調節．
(1)以下四個電路圖你認為最合適的是________．
(2)在本實驗中，電流表的量程可選________．
專題六　電學實驗基礎
關鍵能力·分層突破
例1　解析：在圖甲中，主尺讀數為42 mm，游標尺上第5條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是50分度的，所以讀數為42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm；在圖乙中，主尺讀數為63 mm，游標尺上第6條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是20分度的，所以讀數為63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在圖丙中，主尺讀數為29 mm，游標尺上第8條刻度線與主尺上的一條刻度線對齊，由于游標尺是10分度的，所以讀數為29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.
答案：42.10 mm　63.30 mm　29.8 mm
例2　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，直到棘輪發出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數，讀數為6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm.
答案：D　H　G　6.700
例3　解析：(1)使用0.6 A量程時，刻度盤上的每小格為0.02 A，表針示數為0.44 A；當使用3 A量程時，每小格為0.1 A，表針示數為2.20 A.
(2)電壓表使用3 V量程時，每小格表示0.1 V，表針示數為1.70 V；使用15 V量程時，每小格為0.5 V，表針示數為8.5 V.
答案：(1)0.02　0.44　0.1　2.20
(2)0.1　1.70　0.5　8.5
例4　解析：電阻為1 987 Ω.最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調到2，再將“×100”旋鈕調到0.每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19 998 Ω.
答案：1 987　將“×1 k”旋鈕調到2，再將“×100”旋鈕調到0　0～19 998 Ω
1．答案：(1)42.20　(2)2.986(2.985～2.987均可)
(3)0.34　(4)2.20
2．解析：(1)因需測量的是玻璃杯的內高即深度，所以要用游標卡尺的深度尺測量，根據圖甲可知，游標卡尺主尺上的整毫米數為100 mm，游標尺的精確度為0.1 mm，且第3條刻度線(不計0刻度線)與主尺上的刻度線對齊，則玻璃杯的內高為100 mm＋0.1 mm×3＝100.3 mm＝10.03 cm.(2)螺旋測微器的讀數規則：測量值＝固定刻度讀數(注意半毫米刻度線是否露出)＋精確度(0.01 mm)×可動刻度讀數(一定要估讀)，由圖乙可知玻璃厚度為2.5 mm＋0.01 mm×26.0＝2.760 mm.(3)因1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋測微器讀數規則知a＝20，b＝0.
答案：(1)深度尺　10.03　(2)2.760　(3)20　0
例5　解析：＝＝10，＝＝20，故<，應該采用電流表內接法，即圖甲接法．由“大內偏大，小外偏小”的結論可知，電流表內接時測量值Rx1大于真實值，外接時測量值Rx2小于真實值．
答案：Rx1　大于　小于
例6　解析：(1)根據螺旋測微器的讀數規則，金屬絲的直徑D＝2.5 mm＋0.206 mm＝2.706 mm.
(2)根據題述，要求電壓和電流均從0開始測量，得到多組電流、電壓數據，則滑動變阻器應該為分壓接法，由于Rx>，所以應采用電流表內接法測量，他們采用的是A電路圖．由于電流表有分壓作用，故電壓表的示數大于電阻Rx兩端的實際電壓，則Rx的真實值小于測量值50 Ω.
答案：(1)2.706(2.704～2.708均可)
(2)A　小于
3．解析：(1)C與D電路圖不符合電壓從零開始調節，小電珠的電阻RL＝＝ Ω＝28.8 Ω，＝144，＝520.8，由于<，故電流表應采用外接法，應選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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