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1、1第九章恒定电流电学实验基础【考点预测】1【考点预测】1.游标卡尺、螺旋测微器的读数、2游标卡尺、螺旋测微器的读数、2.电流表、电压表、电阻箱的读数3.电压表改装、电流表改装4电流表、电压表、电阻箱的读数3.电压表改装、电流表改装4.测量电路与控制电路的选择(电流表内外接、滑动变阻器限流、分压接法)【方法技巧与总结】测量电路与控制电路的选择(电流表内外接、滑动变阻器限流、分压接法)【方法技巧与总结】实验器材的选取与实物图的连接1.1.仪器选择的技巧(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的13.有时也可以从测量数据来确定选择的电表(2)滑动变阻器：分压选阻值小的且不超过其额定电流的滑
2、动变阻器，限流选最大阻值为待测电阻23倍的滑动变阻器电流半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的(3)定值电阻：若用于电表改装，阻值与改装后的量程匹配，若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的13以上2.2.实物图连接的注意事项(1)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去(2)连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉(3)要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出(4)滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下接线柱上(两个
3、接线柱)；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下三个接线柱)【题型归纳目录】题型一：游标卡尺、螺旋测微器的读数题型二：电压表、电流表和电阻箱的读数题型三：电表改装题型四：测量电路与控制电路的选择【题型一】游标卡尺、螺旋测微器的读数【典型例题】【题型归纳目录】题型一：游标卡尺、螺旋测微器的读数题型二：电压表、电流表和电阻箱的读数题型三：电表改装题型四：测量电路与控制电路的选择【题型一】游标卡尺、螺旋测微器的读数【典型例题】1 1(1)某实验小组在实验室做“单摆测定重力加速度”的实验，如图甲所示。电学实验基础-2024届新高考物理一轮复习题型归纳2摆球的直径用螺旋测微器测
4、出，如图乙所示，读数是mm；甲同学用正确的实验方法测出摆线的长度为L，摆球的直径为d，N次全振动的总时间为t，当地的重力加速度大小为g=(结果用L、d、N、t等字母表示)；(2)某同学用图甲的装置验证机械能守恒定律。大小相同的两小球P、Q分别固定在轻杆两端，轻杆可绕固定于中点O的光滑水平轴在竖直面内转动，O点正下方有一光电计时器，小球通过计时器时其球心恰好与光电门等高。测得小球的直径为d，两球球心间的距离为L，P球质量是Q球质量的2倍。Q球质量为m，重力加速度为g。现将轻杆拉至水平位置并由静止释放，当P球第一次通过光电门时，计时器显示的遮光时间为t。回答下列问题：用游标卡尺测量d时如图乙所示，
5、则d=cm；小球P经过光电门时速度的表达式为v=(用已知量和测得量的符号表示)；小球P从开始运动到最低点过程，PQ系统重力势能的减小量Ep=，若此过程中P、Q构成的系统机械能守恒，则需要验证的关系式为(用已知量和测得量的符号表示)。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】一、螺旋测微器的使用1.1.构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度图132.2.原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F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
6、，因此，螺旋测微器又叫千分尺3.3.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)如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm+15.00.01mm=2.150mm.图2二、游标卡尺1.1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺(如图3所示)图32.2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径3.3.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
7、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个的、20个的、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可精确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.4.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度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x+K精确度)mm.1某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为cm。另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度
8、，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L=cm。4【题型二】电压表、电流表和电阻箱的读数电压表、电流表和电阻箱的读数【典型例题】【典型例题】2 2测定金属丝的电阻率实验中：(1)用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径和长度，如下图所示，螺旋测微器的读数为mm，游标卡尺的读数为mm。(2)用伏安法测电阻丝的电阻值，如图甲所示的电表使用00.6A量程时，图中示数为A；如图乙所示的电表使用015V量程时，图中示数为V。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】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，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
9、度，按照指针的实际位置进行读数即可(1)03 V的电压表和03 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015 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，这时要求“15格估读”，即读到0.1 V.(3)对于00.6 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.52在“测小灯泡的伏安特性曲线”实验时，为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端的电压从0逐渐增大到额定电压且能方便地进行调节。(1)如图甲所示
10、，将器材进行实物连线，要求当滑动变阻器向左滑动时，小灯泡两端的分压增大。(2)测量的过程中电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为A。(3)将测量的结果描点连线如图丙所示，将小灯泡接入如图丁所示的电路中，已知E=3V，r=1，R0=1，滑动变阻器的阻值为04，则当滑动变阻器从最大值滑到最小值的过程中，小灯泡消耗的最大功率为W(保留两位有效数字)。(4)某小组在测量时用的是电流表内接法，若所读出的数据也在图丙中描点连线，画出的图线在图丙中图线的(填“上方”“下方”或“与图丙图像重合”)。【题型三】电表改装电表改装【典型例题】【典型例题】3 3某同学在实验室里找到一只电流表，查到此电流表的满偏电流
11、为 Ig=1mA，内阻为Rg=180，该同学想将此表改成能测010mA和03V两个量程的多用电表，该同学设计了如图所示的电路图，在该电路中当连接接线柱 a和接线柱(填“b”或“c”)为010mA 的电流表。电路中 R1应为，电路中R2应为。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】电表的两种改装的比较6改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值R=UIg-RgR=UgI-Ig改装后的量程U=Ig(Rg+R)I=R+RgRIg校准电路3小李拆开一个电流表，内部结构如图1所示，接线柱a为公共接线柱。(1)由于电表内阻未知，小李用欧姆表去测量电表内阻，下列判断正确的是
12、(多选)；A.欧姆表应先选择较大量程试测，防止烧毁欧姆表B.欧姆表红表笔应当连接接线柱aC.此方案测量内阻是粗测，可能误差较大(2)该电流表量程分别为0.1A和1A，电流表显示1A所对应接线柱为(选填“b”或“c”)；(3)小林将某两根接线柱短接，摇晃电流表，发现指针偏转角较大，假设一切电路元件完好，则短接所连接的接线柱为(选填“ab”或“ac”)；(4)小黄通过查阅资料和借助实验室其他器材，将表头拆下，将其改装成灵敏电流计。连接电路如图2，探究电容器充放电实验，则在电源给电容器充电，观察到灵敏电流计指针偏转情况为；7(5)当电容器充电完成后，根据描述(填写物理学家名字)电源释放的能量一定大于
13、电容器储存的能量。【题型四】测量电路与控制电路的选择【典型例题】【典型例题】4 4某研究小组对热敏电阻RT的温度特性进行研究，现有以下实验器材：A.热敏电阻RT(常温下的阻值约为30)B.烧杯、热水、温度计C.电流表(量程0-200mA，内阻为5)D.电压表(量程0-6V，内阻约5k)E.滑动变阻器(最大阻值为10，额定电流4A)F.滑动变阻器(最大阻值为500，额定电流0.5A)G.电源(电动势6V，额定电流2A，内阻不计)H.开关一个，导线若干8(1)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大，为使测量尽量准确，滑动变阻器应选择(填器材前的字母标号)；通过实验得到了热敏电阻随温度的变化情况如图乙所
14、示。(2)除利用上述器材外，研究小组又找到了定值电阻R1(阻值15)、定值电阻R2(阻值1500)、特殊开关、报警系统自制了简易温控报警系统。该系统利用热敏电阻RT随温度变化而改变电流，特殊开关是根据电流或电压的大小来控制报警系统开关，对热敏电阻所在电路的影响可忽略。当温度低于10或高于40触发报警系统。如图丙所示。为了能显示温度，把电流表盘改成温度表盘。为使温度表盘上优先显示正常温度范围，定值电阻选(填写对应的器材符号)；温度表盘右边温度值比左边温度值(填“高”或“低”)，150mA处应标的温度值为。【方法技巧与总结】【方法技巧与总结】1.1.电流表的内、外接法内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测=Ux+UA电压表分流I测=Ix+IV电阻测量值R测=U测I测=Rx+RARx测量值大于真实值R测=U测I测=RxRVRx+RVRARV时，选用电流表内接法当RVRx或RxRx测量值大于真实值R测=U测I测=RxRVRx+RVRARV时，选用电流表内接法当RVRx或RxRxRA故电压表分流较小，故应采用电流表外接法；故电路如下图所示19(3)5由欧姆定律可知R+Rx=U0I0解得Rx=U0I0-R