2024届高考物理一轮总复习第八章恒定电流第3讲实验专题系统化突破第1课时基础先行__电学实验基础知识整合学案.docx
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1、第1课时基础先行电学实验基础知识整合 (一) 基本仪器的使用及读数1.游标卡尺(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪),游标尺与深度尺是一个整体(如图所示)。(2)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。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的,其读数见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(
2、3)读数:若用x表示从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,则记录结果为(xK精确度)mm。注意对于游标卡尺,无论哪种规格,读数(xK精确度)mm中的K值均不需要向后估读一位。2.螺旋测微器(1)构造:如图,B为固定刻度,H为可动刻度。(2)原理:可动刻度H上的刻度为50等分,则螺旋测微器的精确度为0.01 mm。(3)读数测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出。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)。3电压表、电流表(1)量程选择选择合适量程:使得测量时指针偏转
3、角度要尽可能大,一般要求超过量程的,但又不能超过量程。电表使用“三注意”(1)使用前应先进行零点调整(机械调零)。(2)红表笔插“”插孔,黑表笔插“”插孔。(3)红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处,即电流从红表笔进表,从黑表笔出表。(2)电表估读最小分度是“1、0.1、0.01、”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的下一位)。最小分度是“2、0.2、0.02、”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位)。最小分度是“5、0.5、0.05、”时,估读到最小分度的(即估读到最小分度的本位)。针对训练1(1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺,它们的游标尺分别为9 mm 长10等分、19 mm长2
4、0等分,则读数依次为_mm、_mm。(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图丙、丁所示,校零时的读数为_mm,测得合金丝的直径为_mm。(3)图戊所示是电流表的刻度线,若使用00.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表_ A,图中表针的示数是_ A;若使用03 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表_ A,图中表针示数为_ A。(4)图己所示是电压表的刻度线,若使用3 V量程时,每小格表示_ V,图中指针的示数为_ V;若使用15 V量程,则这时表盘刻度每小格表示_ V,图中表针指示的是_ V。(5)如图庚所示为旋钮式电阻箱,电流从接线柱A流入,从B流出
5、,则接入电路的电阻为_ 。今欲将接入电路的电阻改为2 087 ,最简单的操作方法是_。若用两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为_。解析:(1)题图甲读数:主尺读数为17 mm,游标尺读数是50.1 mm0.5 mm,最后结果是17 mm0.5 mm17.5 mm。题图乙读数:主尺读数为23 mm,游标尺读数是70.05 mm0.35 mm,最后结果是23 mm0.35 mm23.35 mm。(2)由于螺旋测微器校零时有误差,估读为0.003 mm,测量后的读数为0.5 mm14.50.01 mm0.645 mm,去掉校零误差,可得合金丝的直径为0.642 mm。(5)电阻为1 987 。最
6、简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2,再将“100”旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 ,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻为29 999 19 998 ,故两个这样的电阻箱可得到的电阻值范围为019 998 。答案:(1)17.523.35(2)0.0030.642(0.6400.644 均可)(3)0.020.440.12.20(4)0.11.700.58.5(5)1 987将“1 k”旋钮调到2,再将“100”旋钮调到0019 998 2(1)如下图甲、乙所示的两把游标卡尺,它们的读数依次为_mm、_mm。(2)完成下列螺旋测微器的读数(如图所示)。丙_mm丁_mm戊_m
7、m 己_mm(3)正确读出图中各电表的读数:如图庚,接03 V量程时读数为_ V;接015 V量程时读数为_ V。如图辛,接03 A量程时读数为_ A;接00.6 A 量程时读数为_ A。解析:(1)图a读数:整毫米是17 mm,不足1毫米数是20.1 mm0.2 mm,最后结果是17 mm0.2 mm17.2 mm。图b读数:整毫米是23 mm,不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm,最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。答案:(1)17.2 23.85(2)0.486(0.4840.488均可)0.536(0.5340.538均可)4077(4.0764.078均可)
8、5.667(5.6655.669均可)(3)2.1610.80.800.16归纳总结1游标卡尺的读数要“三看”(1)第一看精确度。如图所示:易错读成11 mm4.00.1 mm11.40 mm,正确读数为11.4 mm。游标卡尺不需估读,后面不能随意加零,也不能随意去零。(2)第二看游标尺上的0刻度线位置,区分零刻度与游标尺最前端。如图所示:易错读成11 mm100.05 mm11.50 mm,正确读数为14 mm100.05 mm14.50 mm。(3)第三看游标尺的哪条刻度线与主尺上的刻度线对齐。2螺旋测微器的读数勿忘估读最后一位数字为估读数字,读数和记数时估读位为有效数字的最后一位。例如
9、(如图所示):固定刻度上读得示数为2.0 mm,可动刻度上读得示数为15.0,得到的读数为2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。 (二) 伏安法测电阻1电流表内、外接法的比较比较项目内接法外接法电路图差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx,测量值大于真实值R测,则用电流表外接法;若,则用电流表内接法。注意比值比较法也可以变形为临界值法。即:Rx时,用电流表内接法;Rx时,内、外接法均可。(3)试触法:按如图所示连接好电路,让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下:如果电压表的示数有明显的变化,而电流表的示数变化不明显,则可采用电流表外接法
10、;如果电流表的示数有明显的变化,而电压表的示数变化不明显,则可采用电流表内接法。针对训练1在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 ,电压表的内阻约为2 k,电流表的内阻约为10 ,测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示,结果由公式Rx计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则_(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2_(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。解析:由于10UR,IIR,则Rx1R真,即测量值Rx1大于真实值;又由于Rx2,R
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