資源簡介

物理
第講　電學實驗基礎
(對應人教版必修第三冊相關內容及問題)
　第十一章第3節閱讀“實驗1　長度的測量及測量工具的選用”這一部分內容。
　第十一章第3節圖11．3 7，說明此電路的連接方式是怎樣的？若電源電動勢為E，內阻不計，電壓表和電流表均看作理想電表，說明滑動變阻器對負載R兩端的電壓調節范圍。
提示：負載R與滑動變阻器滑片左側部分并聯，該并聯部分又與滑動變阻器滑片右側部分串聯。滑動變阻器對負載R兩端的電壓調節范圍為0～E。
　第十一章第3節[練習與應用]T3，讀出圖11．3 14兩電表示數。
提示：1．20 V，0．50 A。
　第十一章第4節[練習與應用]T1圖11．4 7和T2圖11．4 9中，滑動變阻器分別是什么接法？在A、B端輸入電壓和滑動變阻器總阻值一定的情況下，哪種接法對電壓或電流的調節范圍大？
提示：T1圖11．4 7中的滑動變阻器為限流式接法；T2圖11．4 9中的滑動變阻器為分壓式接法。在A、B端輸入電壓和滑動變阻器總阻值一定的情況下，分壓式接法對電壓或電流的調節范圍大。
　第十一章第4節[練習與應用]T3，伏安法測電阻時甲、乙兩種電路都有誤差，兩種電路的誤差各來源于什么？測量值與真實值的大小關系各是什么？什么情況下用甲圖測量誤差較小？什么情況下用乙圖測量誤差較小？
提示：甲圖為電流表外接法，誤差來源于電壓表的分流，測量值等于待測電阻和電壓表并聯的總阻值，比待測電阻真實值小，當待測電阻遠小于電壓表內阻時用該電路測量誤差較小；乙圖為電流表內接法，誤差來源于電流表的分壓，測量值等于待測電阻和電流表串聯的總阻值，比待測電阻真實值大，當待測電阻遠大于電流表內阻時用該電路測量誤差較小。
考點一　常用儀器的使用與讀數
一、螺旋測微器
1．構造：如圖甲所示，B為固定刻度，E為可動刻度。
2．用途：測量厚度、長度、外徑。
3．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，而圓周上的可動刻度E有50個等分刻度，因此可動刻度每旋轉一格，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。
4．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)。
如圖乙所示，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，游標卡尺上還有一個深度尺)。(如圖丙所示)
2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。
3．原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度。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。
常用的游標卡尺有10分度、20分度、50分度，其規格見下表：
刻度格數(分度) 刻度總長度 每小格與1 mm的差值 精確度(可精確到)
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的與主尺上某一刻度線對齊的游標尺上的刻度數，則記錄結果表示為(x＋K×精確度) mm。
三、常用電表的讀數
對于電壓表和電流表的讀數問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時對應的電壓或電流，然后根據表盤總的刻度數確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數即可。
1．0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表的讀數方法相同，此量程下的精確度分別是0．1 V和0．1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數點后面兩位。
2．對于0～15 V量程的電壓表，精確度是0．5 V，在讀數時只要求讀到小數點后面一位，即讀到0．1 V。
3．對于0～0．6 A量程的電流表，精確度是0．02 A，在讀數時只要求讀到小數點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0．01 A。
游標卡尺讀數注意事項
(1)看清精確度
①如圖a所示，易讀錯成11 mm＋4×0．1 mm＝11．40 mm，正確的讀數應為11．4 mm，游標卡尺不需要估讀，后面不能隨意加零或去零；
②如圖b所示，易讀錯成10 mm＋12×0．05 mm＝10．6 mm，正確的讀數應為10．60 mm。
(2)主尺上的單位為厘米
主尺上標的1、2、3等數字通常是指厘米，讀數時應將毫米和厘米分清，游標卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如圖c所示，易讀錯成5 mm＋4×0．05 mm＝5．20 mm，正確的讀數應為50 mm＋4×0．05 mm＝50．20 mm。
(3)區分零刻度與游標尺最前端
如圖d所示，易讀錯成13 mm＋10×0．05 mm＝13．50 mm，正確的讀數應為14 mm＋10×0．05 mm＝14．50 mm。
例1　某學習小組想用實驗測量某種純凈水的電阻進而得出該純凈水的電阻率。在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注水前，應用如圖甲所示游標卡尺的________(填“A”“B”或“C”)部位測玻璃管內徑，其示數如圖乙所示，則該玻璃管的內徑d＝________ mm。
例2　(1)有一金屬材料制成的圓柱形物體，當用游標卡尺來測它的截面直徑d時，示數如圖甲所示，則d＝________ mm。然后利用伏安法測量該物體的電阻，此時電壓表和電流表的示數如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為U＝________ V，流過該物體的電流為I＝________ A。
(2)在測量一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖丁所示，校零時的讀數為________ mm，合金絲的直徑為________ mm。
考點二　測量電路與控制電路
伏安法測電阻是電學實驗的基礎，它滲透在電學實驗的各個環節中，如測未知電阻、測電阻率、測電表內阻等。在伏安法測電阻實驗中，測量電路選擇合適的電流表和電壓表連接方式，可以減小系統測量誤差；控制電路選擇恰當的滑動變阻器接法，可以使測量安全或數據充分。
1．測量電路中電表的接法
(1)電流表內、外接法的比較
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 大電阻 小電阻
(2)兩種電表接法的選擇
①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法。
②比值比較法
a．若>(或Rx<)，則用電流表外接法。
b．若<(或Rx>)，則用電流表內接法。
③試觸法：如圖所示，將電壓表分別接在a、c和b、c兩點間時，若電流表示數變化較明顯，說明電壓表分流較大，應選用電流表內接法；若電壓表示數變化較明顯，說明電流表分壓較大，則選用電流表外接法。
2．控制電路中滑動變阻器的接法
(1)滑動變阻器兩種接法的比較
限流接法 分壓接法 對比說明
兩種接法電路圖(忽略電源內阻) 串、并聯關系不同　　
負載R上電壓調節范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 分壓電路調節范圍大
負載R上電流調節范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 分壓電路調節范圍大
閉合S前觸頭位置 b端 a端 都是為了保護電路元件
(2)滑動變阻器兩種接法的選擇
滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求測量電壓從零開始變化，通常情況下，由于限流式接法結構簡單、耗能少，優先使用限流式接法。
滑動變阻器必須使用分壓接法的幾種情況：
①要求電壓表能從零開始讀數，或要求電壓(或電流)變化范圍足夠大。
②當待測電阻Rx R(滑動變阻器的最大阻值)時。
③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表等元件的允許電流。
例3　某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內阻為1 kΩ，電流表內阻為0．5 Ω。該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖a所示電路的O、P兩點之間，另一種是跨接在O、Q兩點之間。測量得到如圖b所示的兩條U I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數。
回答下列問題：
(1)圖b中標記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的。
(2)根據所用實驗器材和圖b可判斷，由圖線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結果更接近待測電阻的真實值，結果為________ Ω(保留一位小數)。
(3)考慮到實驗中電表內阻的影響，需對(2)中得到的結果進行修正，修正后待測電阻的阻值為________ Ω(保留一位小數)。
例4　某物理興趣小組想測定一個阻值大約為10 kΩ的電阻Rx的阻值，現有以下實驗器材：
A．電流表A(量程為1 mA，內阻約為100 Ω)
B．電壓表V(量程為10 V，內阻約為50 kΩ)
C．直流電源E(電動勢為9 V，內阻約為1 Ω)
D．滑動變阻器R1(20 Ω，1 A)
E．開關、導線若干
(1)根據已有器材在方框內設計并畫出電路圖；
(2)若操作、讀數、計算均無誤，考慮到電表內阻影響，R測________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)為避免電表內阻的影響，小組成員提出用新的器材設計另外的方案如圖所示，連接好電路后，閉合開關S1，調節各可變電阻，使得開關S2由斷開到閉合，靈敏電流計G指針無偏轉，并記錄此時電壓表示數U和電流表示數I，則待測電阻Rx＝________，該方案中若從系統誤差分析，R測________R真(填“大于”“等于”或“小于”)。
考點三　實驗器材的選擇和實物圖連接
1．電學實驗器材的選擇
選擇電學實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等，一般要考慮四方面因素：
(1)安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流。
(2)誤差因素：選用電表應考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時，其指針應偏轉到滿偏刻度的以上；使用多用電表歐姆擋時應選擇合適的倍率擋，使指針盡可能在中間刻度附近。
(3)便于操作：選用滑動變阻器時應考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調節。在調節滑動變阻器時，應使其大部分電阻線都被用到。
(4)實驗實際：除以上三個因素外，還應注重實驗實際，如所用的電源與打點計時器的匹配問題等。
注意：在選取電表時，在保證安全性的前提下，準確性優先，例如當遇到某一待測電阻不要求一定達到某一電壓或電流的情況時，即使電源電動勢較大，待測電阻的最大電流或最大電壓也較大，超過了比較小的電表的量程，但用較大量程的電表，讀數又會小于量程，則在滑動變阻器控制電壓或電流保證安全的情況下，還是要選取較小量程的電表進行測量以便減小誤差。
2．實物圖連接的注意事項
(1)連線順序：畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖，按順序以單線連接方式將干路中串聯的元件依次串聯起來；然后將需要并聯的元件再并聯到電路中去。
(2)避免交叉：連線時要將導線接在接線柱上，導線不能交叉。
(3)選對接線柱：要注意電表的量程和正、負接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出。
例5　某同學要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻(圓柱體的電阻Rx約為6 Ω)。
(1)為精確測量其電阻，并且待測電阻的電壓從零開始可以連續調節，除待測圓柱體外，實驗室還備有的實驗器材如下，為了測多組實驗數據，則電壓表應選________；電流表應選________；滑動變阻器應選________。(填寫器材前對應的序號字母)
A．電壓表V1(量程3 V，內阻約為15 kΩ)
B．電壓表V2(量程15 V，內阻約為75 kΩ)
C．電流表A1(量程0．6 A，內阻約為1 Ω)
D．電流表A2(量程3 A，內阻約為0．2 Ω)
E．滑動變阻器R1(0～5 Ω，0．6 A)
F．滑動變阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干電池兩節，內阻不計
H．開關S，導線若干
(2)請設計合理的實驗電路，將電路圖完整地畫在虛線框中，并把實物圖連接完整。
課時作業
1．(1)某學生用螺旋測微器測量不同金屬導線的直徑，其示數如圖a、b、c所示，則金屬導線的直徑讀數分別為：
a．________ mm；b．________ mm；c．________ mm。
(2)用游標尺為50分度的游標卡尺測量某工件的長度時，示數如圖d所示，則測量結果應該讀作________ mm。
(3)正確讀出圖中各表的讀數：
①如圖e，接0～3 V量程時讀數為________ V；接0～15 V量程時讀數為________ V。
②如圖f，接0～3 A量程時讀數為________ A；接0～0．6 A量程時讀數為________ A。
2．某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10 kΩ)，除了Rx、開關S、導線外，還有下列器材供選用：
A．電壓表(量程0～1 V，內阻約為10 kΩ)
B．電壓表(量程0～10 V，內阻約為100 kΩ)
C．電流表(0～1 mA，內阻約為30 Ω)
D．電流表(0～0．6 A，內阻約為0．05 Ω)
E．電源(電動勢1．5 V，額定電流0．5 A，內阻不計)
F．電源(電動勢12 V，額定電流2 A，內阻不計)
G．滑動變阻器R0(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A)
(1)為使測量盡量準確，電壓表選用________，電流表選用________，電源選用________。(均填器材的字母代號)
(2)畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。
(3)該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會________其真實值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3．(2023·天津高考)某同學測量金屬絲的電阻。
①首先使用多用電表的歐姆擋進行粗測，用“×1”擋正確測量，指針偏轉如圖所示，對應的讀數為________Ω；
②該同學設計了如圖所示的電路，再次開展測量，除學生電源(輸出電壓為4 V)、滑動變阻器、開關、導線外，還提供如下器材：
A．電壓表(量程0～15 V，內阻約15 kΩ)；
B．電壓表(量程0～3 V，內阻約3 kΩ)；
C．電流表(量程0～3 A，內阻約0．025 Ω)；
D．電流表(量程0～0．6 A，內阻約0．125 Ω)。
(ⅰ)為了測量準確，實驗時應選用________測量電壓U，應選用________測量電流I；(選填器材前對應的字母)
(ⅱ)關于該實驗，下列哪些說法是正確的________。
A．電壓表內阻分流引起的誤差是系統誤差
B．閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于b端
C．滑動變阻器采用圖示接法電壓U可以調為零
D．通過測量多組數據繪制U I圖像可減小系統誤差
4．(2021·海南高考)在伏安法測電阻的實驗中，提供以下實驗器材：電源E(電動勢約6 V，內阻約1 Ω)，待測電阻Rx(阻值小于10 Ω)，電壓表V(量程3 V，內阻約3 kΩ)，電流表A(量程0．6 A，內阻約1 Ω)，滑動變阻器(最大阻值20 Ω)，單刀開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路。
回答下列問題：
(1)閉合開關S1前，滑動變阻器的滑片P應滑到________(填“a”或“b”)端；
(2)實驗時，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應將S2撥向________(填“c”或“d”)；在上述操作正確的情況下，引起實驗誤差的主要原因是________(填正確選項前的標號)；
A．電流表分壓 B．電壓表分流
C．電源內阻分壓
(3)實驗時，若已知電流表的內阻為1．2 Ω，在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應將S2撥向________(填“c”或“d”)；讀得電壓表的示數為2．37 V，電流表的示數為0．33 A，則Rx＝________ Ω(結果保留兩位有效數字)。
5．實驗小組找到一刻度清晰的微安表，但其量程、內阻標識均模糊不清。該小組同學決定測量該微安表的內阻并確定其量程，可供選擇的器材如下：
A．電壓表(量程為0～3 V，內阻約為3 kΩ)；
B．滑動變阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑動變阻器R2(0～1 kΩ)；
D．電源E(電動勢約為3 V)；
E．電阻箱RZ(最大阻值為9999 Ω)；
F．開關S一個，導線若干。
(1)請按圖甲所示電路圖完成圖乙中的實物連接。
(2)滑動變阻器應選擇________(填“B”或“C”)。
(3)實驗過程：將滑動變阻器的滑片移至左端，合上開關S后，將滑動變阻器的滑片向右移動少許，再調節電阻箱，使微安表指針半偏，記下此時電阻箱的阻值R及電壓表的示數U；再次將滑動變阻器的滑片向右移動少許，重復以上操作，得到多組R、U，以U為縱坐標，R為橫坐標，畫出的U R圖像的斜率為k，縱截距為b，則待測微安表的量程為________，內阻為________。
6．(2021·浙江6月選考)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。
(1)因電表內阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后，合上開關S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1，電壓表的讀數U1＝1．65 V，電流表的示數如圖2所示，其讀數I1＝________ A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數分別為U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知應采用電流表________(填“內”或“外”)接法。
(2)完成上述實驗后，小李進一步嘗試用其他方法進行實驗：
①器材與連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應的電路圖；
②先將單刀雙擲開關擲到左邊，記錄電流表讀數，再將單刀雙擲開關擲到右邊，調節電阻箱的阻值，使電流表的讀數與前一次盡量相同，電阻箱的示數如圖3所示，則待測電阻Rx＝________ Ω。此方法________(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差，其理由是___________
____________________________。
（答案及解析）
例1　某學習小組想用實驗測量某種純凈水的電阻進而得出該純凈水的電阻率。在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注水前，應用如圖甲所示游標卡尺的________(填“A”“B”或“C”)部位測玻璃管內徑，其示數如圖乙所示，則該玻璃管的內徑d＝________ mm。
[答案]　B　22．50
[解析]　注水前，用題圖甲所示游標卡尺的內測量爪B測玻璃管內徑，該游標卡尺為50分度的游標卡尺，精確度為0．02 mm，則由題圖乙可知，該玻璃管的內徑為d＝22 mm＋25×0．02 mm＝22．50 mm。
例2　(1)有一金屬材料制成的圓柱形物體，當用游標卡尺來測它的截面直徑d時，示數如圖甲所示，則d＝________ mm。然后利用伏安法測量該物體的電阻，此時電壓表和電流表的示數如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為U＝________ V，流過該物體的電流為I＝________ A。
(2)在測量一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖丁所示，校零時的讀數為________ mm，合金絲的直徑為________ mm。
[答案]　(1)30．50　2．25　0．42　
(2)0．007(0．005、0．006、0．007、0．008均可)　0．638(0．636、0．637、0．638、0．639、0．640均可)
[解析]　(1)游標卡尺主尺的讀數為30 mm，游標尺上第10條刻度線與主尺某刻度線對齊，由于游標尺是20分度的，所以讀數為30 mm＋0．05×10 mm＝30．50 mm。電壓表選用0～3 V量程，分度值為0．1 V，讀數時應估讀到分度值的，所以讀數為2．25 V；電流表選用0～0．6 A量程，分度為0．02 A，讀數時應估讀到分度值的，所以讀數為0．42 A。
(2)校零時螺旋測微器的讀數為0＋0．7×0．01 mm＝0．007 mm。合金絲的直徑為0．645 mm－0．007 mm＝0．638 mm。
例3　某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內阻為1 kΩ，電流表內阻為0．5 Ω。該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖a所示電路的O、P兩點之間，另一種是跨接在O、Q兩點之間。測量得到如圖b所示的兩條U I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數。
回答下列問題：
(1)圖b中標記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的。
(2)根據所用實驗器材和圖b可判斷，由圖線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結果更接近待測電阻的真實值，結果為________ Ω(保留一位小數)。
(3)考慮到實驗中電表內阻的影響，需對(2)中得到的結果進行修正，修正后待測電阻的阻值為________ Ω(保留一位小數)。
[答案]　(1)O、P　(2)Ⅰ　50．5　(3)50．0
[解析]　(1)若將電壓表跨接在O、P兩點之間，則I＝＋，U＝I，可知對應U I圖線的斜率為。若將電壓表跨接在O、Q兩點之間，則U＝I(Rx＋RA)，可知對應U I圖線的斜率為(Rx＋RA)。對比題圖b可知kⅠ>kⅡ，所以題圖b中標記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在O、P兩點之間的方案測量得到的。
(2)因為待測電阻的阻值為幾十歐姆，且通過U I圖線的斜率可大致估算出待測電阻的阻值為50 Ω左右，故<，說明待測電阻的阻值較大，所以電流表應采用內接法，即電壓表應跨接在O、Q兩點之間，所以由圖線Ⅰ得到的結果更接近待測電阻的真實值。根據圖線Ⅰ可得Rx＝≈50．5 Ω。
(3)考慮電流表內阻的影響，則修正后待測電阻的阻值為Rx′＝Rx－RA＝50．5 Ω－0．5 Ω＝50．0 Ω。
例4　某物理興趣小組想測定一個阻值大約為10 kΩ的電阻Rx的阻值，現有以下實驗器材：
A．電流表A(量程為1 mA，內阻約為100 Ω)
B．電壓表V(量程為10 V，內阻約為50 kΩ)
C．直流電源E(電動勢為9 V，內阻約為1 Ω)
D．滑動變阻器R1(20 Ω，1 A)
E．開關、導線若干
(1)根據已有器材在方框內設計并畫出電路圖；
(2)若操作、讀數、計算均無誤，考慮到電表內阻影響，R測________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)為避免電表內阻的影響，小組成員提出用新的器材設計另外的方案如圖所示，連接好電路后，閉合開關S1，調節各可變電阻，使得開關S2由斷開到閉合，靈敏電流計G指針無偏轉，并記錄此時電壓表示數U和電流表示數I，則待測電阻Rx＝________，該方案中若從系統誤差分析，R測________R真(填“大于”“等于”或“小于”)。
[答案]　(1)圖見解析　(2)大于　(3)　等于
[解析]　(1)由于待測電阻阻值很大，故電流表應該選擇內接法，由于滑動變阻器的阻值遠小于待測電阻阻值，故應該采用分壓式接法，電路圖如圖。
(2)由于電壓表示數為待測電阻兩端電壓和電流表兩端電壓之和，故電壓的測量值大于真實值，由R＝可知待測電阻的測量值大于真實值。
(3)當S2由斷開到閉合，靈敏電流計G指針無偏轉，即電流計中無電流，因此電壓表的示數即為待測電阻兩端電壓，電流表示數為通過待測電阻的電流，因此Rx＝；由前面分析可知，電壓、電流的測量值均等于真實值，因此無系統誤差，即R測等于R真。
例5　某同學要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻(圓柱體的電阻Rx約為6 Ω)。
(1)為精確測量其電阻，并且待測電阻的電壓從零開始可以連續調節，除待測圓柱體外，實驗室還備有的實驗器材如下，為了測多組實驗數據，則電壓表應選________；電流表應選________；滑動變阻器應選________。(填寫器材前對應的序號字母)
A．電壓表V1(量程3 V，內阻約為15 kΩ)
B．電壓表V2(量程15 V，內阻約為75 kΩ)
C．電流表A1(量程0．6 A，內阻約為1 Ω)
D．電流表A2(量程3 A，內阻約為0．2 Ω)
E．滑動變阻器R1(0～5 Ω，0．6 A)
F．滑動變阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干電池兩節，內阻不計
H．開關S，導線若干
(2)請設計合理的實驗電路，將電路圖完整地畫在虛線框中，并把實物圖連接完整。
[答案]　(1)A　C　E
(2)電路圖、實物圖均見解析
[解析]　(1)電源電動勢為1．5 V×2＝3 V，則電壓表應選A；電路可能出現的最大電流為 A＝0．5 A，則電流表應選C；待測電阻的電壓從零開始可以連續調節，則滑動變阻器應接成分壓電路，故滑動變阻器應該選擇最大阻值較小的E。
(2)因RV Rx，則應該采用電流表外接電路；合理的實驗電路如圖甲所示，實物圖連接如圖乙所示。
課時作業
1．(1)某學生用螺旋測微器測量不同金屬導線的直徑，其示數如圖a、b、c所示，則金屬導線的直徑讀數分別為：
a．________ mm；b．________ mm；c．________ mm。
(2)用游標尺為50分度的游標卡尺測量某工件的長度時，示數如圖d所示，則測量結果應該讀作________ mm。
(3)正確讀出圖中各表的讀數：
①如圖e，接0～3 V量程時讀數為________ V；接0～15 V量程時讀數為________ V。
②如圖f，接0～3 A量程時讀數為________ A；接0～0．6 A量程時讀數為________ A。
答案：(1)4．592(4．591、4．592、4．593、4．594均可)　1．880(1．879、1．880、1．881均可)　8．601(8．600、8．601、8．602均可)
(2)10．40
(3)①2．18(2．16、2．17、2．18、2．19均可)　10．8(或10．9)
②0．80(0．79、0．80、0．81均可)　0．16
解析：(1)a．讀數為4．5 mm＋9．2×0．01 mm＝4．592 mm；
b．讀數為1．5 mm＋38．0×0．01 mm＝1．880 mm；
c．讀數為8．5 mm＋10．1×0．01 mm＝8．601 mm。
(2)圖d中，讀數為10 mm＋20×0．02 mm＝10．40 mm。
(3)①接0～3 V時，讀數為2．18 V；接0～15 V時，讀數為10．8 V。
②接0～3 A時，讀數為0．80 A；接0～0．6 A時，讀數為0．16 A。
2．某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10 kΩ)，除了Rx、開關S、導線外，還有下列器材供選用：
A．電壓表(量程0～1 V，內阻約為10 kΩ)
B．電壓表(量程0～10 V，內阻約為100 kΩ)
C．電流表(0～1 mA，內阻約為30 Ω)
D．電流表(0～0．6 A，內阻約為0．05 Ω)
E．電源(電動勢1．5 V，額定電流0．5 A，內阻不計)
F．電源(電動勢12 V，額定電流2 A，內阻不計)
G．滑動變阻器R0(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A)
(1)為使測量盡量準確，電壓表選用________，電流表選用________，電源選用________。(均填器材的字母代號)
(2)畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。
(3)該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會________其真實值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)B　C　F　(2)圖見解析
(3)大于　電壓表的讀數大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)
解析：(1)若選用電源1．5 V，由于被測電阻很大，電路中電流非常小，不利于實驗，即電源選用電動勢為12 V的，即F；則電壓表就應該選取B；電路中的最大電流為I＝ A＝1．2 mA，故選用電流表C。
(2)因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用滑動變阻器的限流接法，則電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法；由于＜，所以采用電流表內接法，電路圖如圖所示。
(3)由于電流表的分壓，導致電壓測量值偏大，而電流的測量值是準確的，根據Rx＝可知測量值偏大。
3．(2023·天津高考)某同學測量金屬絲的電阻。
①首先使用多用電表的歐姆擋進行粗測，用“×1”擋正確測量，指針偏轉如圖所示，對應的讀數為________Ω；
②該同學設計了如圖所示的電路，再次開展測量，除學生電源(輸出電壓為4 V)、滑動變阻器、開關、導線外，還提供如下器材：
A．電壓表(量程0～15 V，內阻約15 kΩ)；
B．電壓表(量程0～3 V，內阻約3 kΩ)；
C．電流表(量程0～3 A，內阻約0．025 Ω)；
D．電流表(量程0～0．6 A，內阻約0．125 Ω)。
(ⅰ)為了測量準確，實驗時應選用________測量電壓U，應選用________測量電流I；(選填器材前對應的字母)
(ⅱ)關于該實驗，下列哪些說法是正確的________。
A．電壓表內阻分流引起的誤差是系統誤差
B．閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于b端
C．滑動變阻器采用圖示接法電壓U可以調為零
D．通過測量多組數據繪制U I圖像可減小系統誤差
答案：①7　②(ⅰ)B　D　(ⅱ)AC
解析：①測電阻時讀表盤的最上面一排刻度，而倍率為“×1”，則讀數為7×1 Ω＝7 Ω。
②(ⅰ)學生電源的輸出電壓為4 V，為減小讀數誤差，應選用量程為0～3 V的電壓表，即選用B測量電壓U；流過電流表的最大電流約為Im＝＝0．43 A，則應選用量程為0～0．6 A的電流表，即選用D測量電流I。
(ⅱ)電壓表內阻分流引起的誤差是系統誤差，故A正確；由實驗電路圖可知，滑動變阻器采用分壓式接法，為保護電路，閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于a端，使閉合開關后測量電路兩端的電壓為零，此時電壓表示數即電壓U為零，故B錯誤，C正確；通過測量多組數據繪制U I圖像可以減小偶然誤差，不可以減小系統誤差，故D錯誤。
4．(2021·海南高考)在伏安法測電阻的實驗中，提供以下實驗器材：電源E(電動勢約6 V，內阻約1 Ω)，待測電阻Rx(阻值小于10 Ω)，電壓表V(量程3 V，內阻約3 kΩ)，電流表A(量程0．6 A，內阻約1 Ω)，滑動變阻器(最大阻值20 Ω)，單刀開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路。
回答下列問題：
(1)閉合開關S1前，滑動變阻器的滑片P應滑到________(填“a”或“b”)端；
(2)實驗時，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應將S2撥向________(填“c”或“d”)；在上述操作正確的情況下，引起實驗誤差的主要原因是________(填正確選項前的標號)；
A．電流表分壓 B．電壓表分流
C．電源內阻分壓
(3)實驗時，若已知電流表的內阻為1．2 Ω，在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應將S2撥向________(填“c”或“d”)；讀得電壓表的示數為2．37 V，電流表的示數為0．33 A，則Rx＝________ Ω(結果保留兩位有效數字)。
答案：(1)b　(2)c　B　(3)d　6．0
解析：(1)滑動變阻器采用限流式接入電路，開關S1閉合前，滑片P應滑到b端，使滑動變阻器接入電路阻值最大，保護電路。
(2)根據題意可知待測電阻的阻值Rx<10 Ω，滿足>，所以電流表的分壓比較明顯，電流表應采用外接法，所以開關S2應撥向c；電流表外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流，故選B。
(3)若電流表內阻RA＝1．2 Ω，則電流表的分壓可以準確計算，所以為使待測電阻的測量值更接近真實值，電流表應采用內接法，開關S2應撥向d；電壓表測量電流表和待測電阻兩端的總電壓，U＝2．37 V，電流表分壓為UA＝IRA＝0．33×1．2 V＝0．396 V，根據歐姆定律可知待測電阻阻值為Rx＝＝ Ω＝6．0 Ω。
5．實驗小組找到一刻度清晰的微安表，但其量程、內阻標識均模糊不清。該小組同學決定測量該微安表的內阻并確定其量程，可供選擇的器材如下：
A．電壓表(量程為0～3 V，內阻約為3 kΩ)；
B．滑動變阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑動變阻器R2(0～1 kΩ)；
D．電源E(電動勢約為3 V)；
E．電阻箱RZ(最大阻值為9999 Ω)；
F．開關S一個，導線若干。
(1)請按圖甲所示電路圖完成圖乙中的實物連接。
(2)滑動變阻器應選擇________(填“B”或“C”)。
(3)實驗過程：將滑動變阻器的滑片移至左端，合上開關S后，將滑動變阻器的滑片向右移動少許，再調節電阻箱，使微安表指針半偏，記下此時電阻箱的阻值R及電壓表的示數U；再次將滑動變阻器的滑片向右移動少許，重復以上操作，得到多組R、U，以U為縱坐標，R為橫坐標，畫出的U R圖像的斜率為k，縱截距為b，則待測微安表的量程為________，內阻為________。
答案：(1)圖見解析　(2)B　(3)2k　
解析：(1)實物連接如圖所示。
(2)由題圖甲可知，滑動變阻器采用的是分壓式接法，為了操作方便，滑動變阻器應選B。
(3)根據部分電路歐姆定律有U＝R＋，則有k＝，b＝，解得Ig＝2k，Rg＝。
6．(2021·浙江6月選考)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。
(1)因電表內阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后，合上開關S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1，電壓表的讀數U1＝1．65 V，電流表的示數如圖2所示，其讀數I1＝________ A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數分別為U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知應采用電流表________(填“內”或“外”)接法。
(2)完成上述實驗后，小李進一步嘗試用其他方法進行實驗：
①器材與連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應的電路圖；
②先將單刀雙擲開關擲到左邊，記錄電流表讀數，再將單刀雙擲開關擲到右邊，調節電阻箱的阻值，使電流表的讀數與前一次盡量相同，電阻箱的示數如圖3所示，則待測電阻Rx＝________ Ω。此方法________(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差，其理由是___________
____________________________。
答案：(1)0．34　外　(2)①電路圖見解析　②5　有　電阻箱的最小分度與待測電阻阻值比較接近(或其他合理解釋)
解析：(1)由圖2可知I1＝0．34 A。由＞可知電壓表的示數變化更明顯，說明電流表的分壓更顯著，因此應采用電流表外接法。
(2)①電路圖如圖所示。
②實驗中兩次電路電流相同，根據閉合電路歐姆定律有I＝＝，可得Rx＝R0，讀數可得Rx＝5 Ω。電阻箱的最小分度和待測電阻阻值接近，這樣測得的阻值不夠精確，如待測電阻阻值為5．4 Ω，則實驗只能測得其為Rx＝5 Ω，誤差較大。
16(共70張PPT)
第九章　恒定電流
第3講　電學實驗基礎
目錄
1
2
3
教材閱讀指導
考點一　常用儀器的使用與讀數
考點二　測量電路與控制電路
考點三 實驗器材的選擇和實物圖連接
課時作業
4
5
教材閱讀指導
(對應人教版必修第三冊相關內容及問題)
第十一章第3節閱讀“實驗1　長度的測量及測量工具的選用”這一部分 內容。
第十一章第3節圖11．3 7，說明此電路的連接方式是怎樣的？若電源電動勢為E，內阻不計，電壓表和電流表均看作理想電表，說明滑動變阻器對負載R兩端的電壓調節范圍。
提示：負載R與滑動變阻器滑片左側部分并聯，該并聯部分又與滑動變阻器滑片右側部分串聯。滑動變阻器對負載R兩端的電壓調節范圍為0～E。
第十一章第3節[練習與應用]T3，讀出圖11．3 14兩電表示數。
第十一章第4節[練習與應用]T1圖11．4 7和T2圖11．4 9中，滑動變阻器分別是什么接法？在A、B端輸入電壓和滑動變阻器總阻值一定的情況下，哪種接法對電壓或電流的調節范圍大？
提示：1．20 V，0．50 A。
提示：T1圖11．4 7中的滑動變阻器為限流式接法；T2圖11．4 9中的滑動變阻器為分壓式接法。在A、B端輸入電壓和滑動變阻器總阻值一定的情況下，分壓式接法對電壓或電流的調節范圍大。
第十一章第4節[練習與應用]T3，伏安法測電阻時甲、乙兩種電路都有誤差，兩種電路的誤差各來源于什么？測量值與真實值的大小關系各是什么？什么情況下用甲圖測量誤差較小？什么情況下用乙圖測量誤差較小？
提示：甲圖為電流表外接法，誤差來源于電壓表的分流，測量值等于待測電阻和電壓表并聯的總阻值，比待測電阻真實值小，當待測電阻遠小于電壓表內阻時用該電路測量誤差較小；乙圖為電流表內接法，誤差來源于電流表的分壓，測量值等于待測電阻和電流表串聯的總阻值，比待測電阻真實值大，當待測電阻遠大于電流表內阻時用該電路測量誤差較小。
考點一　常用儀器的使用與讀數
一、螺旋測微器
1．構造：如圖甲所示，B為固定刻度，E為可動刻度。
2．用途：測量厚度、長度、外徑。
3．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_______ mm，而圓周上的可動刻度E有50個等分刻度，因此可動刻度每旋轉一格，F前進或后退________ mm，即螺旋測微器的精確度為________ mm。讀數時估讀到毫米的千分位上。
4．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)×________(mm)。
如圖乙所示，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。
0．5
0．01
0．01
0．01
二、游標卡尺
1．構造：主尺、_________(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪，游標卡尺上還有一個深度尺)。(如圖丙所示)
2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。
游標尺
刻度格數(分度) 刻度總長度 每小格與1 mm的差值 精確度(可精確到)
10 9 mm 0．1 mm ________ mm
20 19 mm 0．05 mm ________ mm
50 49 mm 0．02 mm _______ mm
3．原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度。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。
常用的游標卡尺有10分度、20分度、50分度，其規格見下表：
0．1
0．05
0．02
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的與主尺上某一刻度線對齊的游標尺上的刻度數，則記錄結果表示為(x＋K×精確度) mm。
三、常用電表的讀數
對于電壓表和電流表的讀數問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時對應的電壓或電流，然后根據表盤總的刻度數確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數即可。
1．0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表的讀數方法相同，此量程下的精確度分別是________ V和______ A，看清楚指針的實際位置，讀到小數點后面兩位。
0．1
0．1
2．對于0～15 V量程的電壓表，精確度是_______ V，在讀數時只要求讀到小數點后面一位，即讀到0．1 V。
3．對于0～0．6 A量程的電流表，精確度是________ A，在讀數時只要求讀到小數點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0．01 A。
0．5
0．02
游標卡尺讀數注意事項
(1)看清精確度
①如圖a所示，易讀錯成11 mm＋4×0．1 mm＝11．40 mm，正確的讀數應為11．4 mm，游標卡尺不需要估讀，后面不能隨意加零或去零；
②如圖b所示，易讀錯成10 mm＋12×0．05 mm＝10．6 mm，正確的讀數應為10．60 mm。
(2)主尺上的單位為厘米
主尺上標的1、2、3等數字通常是指厘米，讀數時應將毫米和厘米分清，游標卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如圖c所示，易讀錯成5 mm＋4×0．05 mm＝5．20 mm，正確的讀數應為50 mm＋4×0．05 mm＝50．20 mm。
(3)區分零刻度與游標尺最前端
如圖d所示，易讀錯成13 mm＋10×0．05 mm＝13．50 mm，正確的讀數應為14 mm＋10×0．05 mm＝14．50 mm。
例1　某學習小組想用實驗測量某種純凈水的電阻進而得出該純凈水的電阻率。在粗細均勻的圓柱形玻璃管中注水前，應用如圖甲所示游標卡尺的____(填“A”“B”或“C”)部位測玻璃管內徑，其示數如圖乙所示，則該玻璃管的內徑d＝________ mm。
解析　注水前，用題圖甲所示游標卡尺的內測量爪B測玻璃管內徑，該游標卡尺為50分度的游標卡尺，精確度為0．02 mm，則由題圖乙可知，該玻璃管的內徑為d＝22 mm＋25×0．02 mm＝22．50 mm。
B
22．50
例2　(1)有一金屬材料制成的圓柱形物體，當用游標卡尺來測它的截面直徑d時，示數如圖甲所示，則d＝________ mm。然后利用伏安法測量該物體的電阻，此時電壓表和電流表的示數如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為U＝________ V，流過該物體的電流為I＝________ A。
30．50
2．25
0．42
(2)在測量一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖丁所示，校零時的讀數為_____________________________________ mm，合金絲的直徑為____________________________________
___________ mm。
0.007(0.005、0.006、0.007、0.008均可)
0.638(0.636、0.637、0.638、0.639、0.640均可)
考點二　測量電路與控制電路
伏安法測電阻是電學實驗的基礎，它滲透在電學實驗的各個環節中，如測未知電阻、測電阻率、測電表內阻等。在伏安法測電阻實驗中，測量電路選擇合適的電流表和電壓表連接方式，可以減小系統測量誤差；控制電路選擇恰當的滑動變阻器接法，可以使測量安全或數據充分。
(2)滑動變阻器兩種接法的選擇
滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求測量電壓從零開始變化，通常情況下，由于限流式接法結構簡單、耗能少，優先使用限流式接法。
滑動變阻器必須使用分壓接法的幾種情況：
①要求電壓表能從零開始讀數，或要求電壓(或電流)變化范圍足夠大。
②當待測電阻Rx R(滑動變阻器的最大阻值)時。
③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表等元件的允許 電流。
例3　某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用
電壓表的內阻為1 kΩ，電流表內阻為0．5 Ω。該同學采
用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖a所示電路
的O、P兩點之間，另一種是跨接在O、Q兩點之間。測
量得到如圖b所示的兩條U I圖線，其中U與I分別為電壓
表和電流表的示數。
回答下列問題：
(1)圖b中標記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的。
O、P
(2)根據所用實驗器材和圖b可判斷，由圖線______(填“Ⅰ”
或“Ⅱ”)得到的結果更接近待測電阻的真實值，結果為
________ Ω(保留一位小數)。
(3)考慮到實驗中電表內阻的影響，需對(2)中得到
的結果進行修正，修正后待測電阻的阻值為________ Ω
(保留一位小數)。
Ⅰ
50．5
50．0
例4　某物理興趣小組想測定一個阻值大約為10 kΩ的電阻Rx的阻值，現有以下實驗器材：
A．電流表A(量程為1 mA，內阻約為100 Ω)
B．電壓表V(量程為10 V，內阻約為50 kΩ)
C．直流電源E(電動勢為9 V，內阻約為1 Ω)
D．滑動變阻器R1(20 Ω，1 A) E．開關、導線若干
(1)根據已有器材在方框內設計并畫出電路圖；
答案　如圖所示。
(2)若操作、讀數、計算均無誤，考慮到電表內阻影響，R測________R真(填“大于”“等于”或“小于”)；
(3)為避免電表內阻的影響，小組成員提出用新的器材設
計另外的方案如圖所示，連接好電路后，閉合開關S1，調節各
可變電阻，使得開關S2由斷開到閉合，靈敏電流計G指針無偏
轉，并記錄此時電壓表示數U和電流表示數I，則待測電阻Rx＝
______，該方案中若從系統誤差分析，R測________R真(填“大
于”“等于”或“小于”)。
大于
等于
解析　(1)由于待測電阻阻值很大，故電流表應該選擇內接法，由于滑動變阻器的阻值遠小于待測電阻阻值，故應該采用分壓式接法，電路圖如圖。
考點三　實驗器材的選擇和實物圖連接
2．實物圖連接的注意事項
(1)連線順序：畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖，按順序以單線連接方式將干路中串聯的元件依次串聯起來；然后將需要并聯的元件再并聯到電路中去。
(2)避免交叉：連線時要將導線接在接線柱上，導線不能交叉。
(3)選對接線柱：要注意電表的量程和正、負接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出。
例5　某同學要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻(圓柱體的電阻Rx約為6 Ω)。
(1)為精確測量其電阻，并且待測電阻的電壓從零開始可以連續調節，除待測圓柱體外，實驗室還備有的實驗器材如下，為了測多組實驗數據，則電壓表應選______；電流表應選______；滑動變阻器應選______。(填寫器材前對應的序號字母)
A．電壓表V1(量程3 V，內阻約為15 kΩ) B．電壓表V2(量程15 V，內阻約為75 kΩ)
C．電流表A1(量程0.6 A，內阻約為1 Ω) D．電流表A2(量程3 A，內阻約為0.2 Ω)
E．滑動變阻器R1(0～5 Ω，0．6 A) F．滑動變阻器R2(0～2000 Ω，0．1 A)
G．1．5 V的干電池兩節，內阻不計 H．開關S，導線若干
A
C
E
(2)請設計合理的實驗電路，將電路圖完整地畫在虛線框中，并把實物圖連接完整。
答案 如圖所示。
課時作業
1．(1)某學生用螺旋測微器測量不同金屬導線的直徑，其示數如圖a、b、c所示，則金屬導線的直徑讀數分別為：
a．____________________________________________ mm；
b．____________________________________________ mm；
c．____________________________________________ mm。
4．592(4．591、4．592、4．593、4．594均可)
1．880(1．879、1．880、1．881均可)
8．601(8．600、8．601、8．602均可)
(2)用游標尺為50分度的游標卡尺測量某工件的長度時，示數如圖d所示，則測量結果應該讀作________ mm。
10．40
(3)正確讀出圖中各表的讀數：
①如圖e，接0～3 V量程時讀數為_________________________________ V；接0～15 V量程時讀數為______________ V。
②如圖f，接0～3 A量程時讀數為___________________________ A；接0～0．6 A量程時讀數為________ A。
2.18(2.16、2.17、2.18、2.19均可)
10.8(或10.9)
0.80(0.79、0.80、0.81均可)
0.16
解析：(1)a．讀數為4．5 mm＋9．2×0．01 mm＝4．592 mm；
b．讀數為1．5 mm＋38．0×0．01 mm＝1．880 mm；
c．讀數為8．5 mm＋10．1×0．01 mm＝8．601 mm。
(2)圖d中，讀數為10 mm＋20×0．02 mm＝10．40 mm。
(3)①接0～3 V時，讀數為2．18 V；接0～15 V時，讀數為10．8 V。
②接0～3 A時，讀數為0．80 A；接0～0．6 A時，讀數為0．16 A。
2．某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10 kΩ)，除了Rx、開關S、導線外，還有下列器材供選用：
A．電壓表(量程0～1 V，內阻約為10 kΩ)
B．電壓表(量程0～10 V，內阻約為100 kΩ)
C．電流表(0～1 mA，內阻約為30 Ω)
D．電流表(0～0．6 A，內阻約為0．05 Ω)
E．電源(電動勢1．5 V，額定電流0．5 A，內阻不計)
F．電源(電動勢12 V，額定電流2 A，內阻不計)
G．滑動變阻器R0(阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A)
(1)為使測量盡量準確，電壓表選用____，電流表選用____，電源選用____。(均填器材的字母代號)
B
C
F
(2)畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。
(3)該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會_______其真實值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是___________________
__________________________________________________________。
答案：如圖所示。
大于
電壓表的讀數大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)
3．(2023·天津高考)某同學測量金屬絲的電阻。
①首先使用多用電表的歐姆擋進行粗測，用“×1”擋正確測量，指針偏轉如圖所示，對應的讀數為______Ω；
7
②該同學設計了如圖所示的電路，再次開展測量，除學生電源(輸出電壓為4 V)、滑動變阻器、開關、導線外，還提供如下器材：
A．電壓表(量程0～15 V，內阻約15 kΩ)；
B．電壓表(量程0～3 V，內阻約3 kΩ)；
C．電流表(量程0～3 A，內阻約0．025 Ω)；
D．電流表(量程0～0．6 A，內阻約0．125 Ω)。
(ⅰ)為了測量準確，實驗時應選用______測量電壓U，應選用______測量電流I；(選填器材前對應的字母)
B
D
(ⅱ)關于該實驗，下列哪些說法是正確的_______。
A．電壓表內阻分流引起的誤差是系統誤差
B．閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于b端
C．滑動變阻器采用圖示接法電壓U可以調為零
D．通過測量多組數據繪制U I圖像可減小系統誤差
AC
(ⅱ)電壓表內阻分流引起的誤差是系統誤差，故A正確；由實驗電路圖可知，滑動變阻器采用分壓式接法，為保護電路，閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于a端，使閉合開關后測量電路兩端的電壓為零，此時電壓表示數即電壓U為零，故B錯誤，C正確；通過測量多組數據繪制U I圖像可以減小偶然誤差，不可以減小系統誤差，故D錯誤。
4．(2021·海南高考)在伏安法測電阻的實驗中，提供以下實驗器材：電源E(電動勢約6 V，內阻約1 Ω)，待測電阻Rx(阻值小于
10 Ω)，電壓表V(量程3 V，內阻約3 kΩ)，電流表A
(量程0．6 A，內阻約1 Ω)，滑動變阻器(最大阻值
20 Ω)，單刀開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干。
某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路。
回答下列問題：
(1)閉合開關S1前，滑動變阻器的滑片P應滑到______(填“a”或“b”)端；
b
(2)實驗時，為使待測電阻的測量值更接近真實值，
應將S2撥向______(填“c”或“d”)；在上述操作正確的情
況下，引起實驗誤差的主要原因是_____(填正確選項
前的標號)；
A．電流表分壓 B．電壓表分流
C．電源內阻分壓
(3)實驗時，若已知電流表的內阻為1.2 Ω，在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應將S2撥向_____(填“c”或“d”)；讀得電壓表的示數為2.37 V，電流表的示數為0.33 A，則Rx＝______ Ω(結果保留兩位有效數字)。
c
B
d
6.0
5．實驗小組找到一刻度清晰的微安表 ，但其量程、內阻標識均模糊不清。該小組同學決定測量該微安表的內阻并確定其量程，可供選擇的器材如下：
A．電壓表 (量程為0～3 V，內阻約為3 kΩ)；B．滑動變阻器R1(0～10 Ω)；
C．滑動變阻器R2(0～1 kΩ)；D．電源E(電動勢約為3 V)；
E．電阻箱RZ(最大阻值為9999 Ω)；F．開關S一個，導線若干。
(1)請按圖甲所示電路圖完成圖乙中的實物連接。
答案：如圖所示。
(2)滑動變阻器應選擇_____(填“B”或“C”)。
(3)實驗過程：將滑動變阻器的滑片移至左端，合上開關S后，將滑動變阻器的滑片向右移動少許，再調節電阻箱，使微安表指針半偏，記下此時電阻箱的阻值R及電壓表的示數U；再次將滑動變阻器的滑片向右移動少許，重復以上操作，得到多組R、U，以U為縱坐標，R為橫坐標，畫出的U R圖像的斜率為k，縱截距為b，則待測微安表的量程為______，內阻為______。
B
2k
6．(2021·浙江6月選考)小李在實驗室測量一電阻Rx的阻值。
(1)因電表內阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后，合上開關S，將滑動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1，電壓表的讀數U1＝1.65 V，電流表的示數如圖2所示，其讀數I1＝______ A；將K擲到2，電壓表和電流表的讀數分別為U2＝1．75 V，I2＝0．33 A。由此可知應采用電流表_____(填“內”或“外”)接法。
0.34
外
(2)完成上述實驗后，小李進一步嘗試用其他方法進行實驗：
①器材與連線如圖3所示，請在虛線框中畫出對應的電路圖；
答案：如圖所示。
②先將單刀雙擲開關擲到左邊，記錄電流表讀數，再將單刀雙擲開關擲到右邊，調節電阻箱的阻值，使電流表的讀數與前一次盡量相同，電阻箱的示數如圖3所示，則待測電阻Rx＝_____ Ω。此方法_____(填“有”或“無”)明顯的實驗誤差，其理由是_________________________________________________________。
5
有
電阻箱的最小分度與待測電阻阻值比較接近(或其他合理解釋)

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