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1、,大一輪復習講義,專題突破八電學實驗基礎,第七章恒定電流,NEIRONGSUOYIN,內容索引,過好雙基關,研透命題點,隨堂測試,回扣基礎知識 訓練基礎題目,細研考綱和真題 分析突破命題點,隨堂檢測 檢測課堂學習效果,過好雙基關,1.螺旋測微器的使用 (1)構造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動刻度. (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(xiàn)前進或后退 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退 mm，即螺旋測微器的精確度為 mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺.,0.5,0.01,0.01,圖

2、1,(3)讀數(shù)：測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位) (mm). 如圖2所示，半毫米刻度線未露出，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.,0.01,圖2,2.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3所示) (2)用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑.,游標尺,圖3,(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

3、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，其規(guī)格見下表：,(4)讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，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的格數(shù)，則記錄結果表示為(xK精確度) mm.,0.1,0.05,0.02,3.電表的改裝,4.電流表、電壓表的使用 (1)機械零點的調整：在不通電時，指針應指在零刻度線的位置.若不指零，應該用螺絲刀調整. (2)選擇適當量程：估算電路中電流和電壓，電表指針應偏轉到滿刻度的 以上.若無法估算電路中的電流和電壓，則應先選用較大的量程，再逐步減小量程. (3)正確接入電路，電流表應 在電路中，電壓表應

4、 在電路中，兩種電表都應使電流從 接線柱流入， 接線柱流出.,串聯(lián),并聯(lián),正,負,(4)正確讀數(shù)：根據(jù)所選量程的精確度，正確讀出有效數(shù)字并注明單位. 03 V的電壓表和03 A的電流表的讀數(shù)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(shù)點后面 . 對于015 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面 ，即讀到0.1 V. 對于00.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)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.,兩位,一位,(5)注意內阻：電流表和電壓表一方面作為儀器使用，同時又

5、是被測電路中的一個電阻，實驗中沒有特別要求時，一般不考慮它們的內阻對電路的影響，但在有些測量中，不能忽視它們的內阻對被測電路的影響，如伏安法測電阻等.這時電流表應看成“能讀出本身電流IA的小電阻RA”，若已知RA，則該電流表可當成 表使用，即UAIARA；電壓表也可看成“能讀出本身電壓UV的大電阻RV”，若已知RV，則該電壓表也可當 表使用，即IV .,電壓,電流,5.滑動變阻器的兩種接法,0,6.實驗器材的選取與實物圖連接 (1)電學實驗儀器的選擇 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： 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. 誤差

6、因素：選用電表量程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；使用歐姆表時應選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位. 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(jié).在調節(jié)滑動變阻器時，應使其大部分電阻線都被用到. 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.,(2)實物圖連接的注意事項 畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關，再到滑動變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，再將需要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中. 連線時要將導線接在接

7、線柱上，兩條導線不能交叉. 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.,研透命題點,例1(1)如圖4甲所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為_ mm、_ mm、_ mm.,圖4,命題點一常用儀器的讀數(shù),17.7,24.85,3.18,解析題圖甲中最上面圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是17，游標尺讀數(shù)是70.1 mm 0.7 mm，最后結果是17 mm0.7 mm17.7 mm.中間圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是24，游標尺讀數(shù)是170.05 mm0.85 mm.最后結果是24 mm0.85 mm2

8、4.85 mm.最下面圖讀數(shù)：主尺讀數(shù)是3，游標尺讀數(shù)是90.02 mm0.18 mm.最后結果是3 mm0.18 mm3.18 mm.,(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是_ mm.,2.150,解析固定刻度示數(shù)為2.0 mm，可動刻度讀數(shù)為35.0，最后的讀數(shù)：2.0 mm35.00.01 mm2.350 mm.,變式1(1)如圖5甲所示的電表使用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(shù)為_ A；當使用3 A量程時，對應刻度盤中每一小格代表_ A，圖中表針示數(shù)為_ A.,0.02,圖5,(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示_

9、 V，圖中表針的示數(shù)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(shù)為_ V.,8.5,0.44,0.1,2.20,0.1,1.70,0.5,變式2旋鈕式電阻箱如圖6所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_ ，今欲將接入電路的電阻改為2 087 ，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_.,圖6,1 987,將“1 k”旋鈕調到2，再將“100”旋鈕調到0,019 998 ,命題點二電阻的測量伏安法,1.電流表的內、外接法 (1)兩種接法比較：,(2)兩種電路的選擇 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

10、較，若Rx較小，宜采用電流表外接法，測量值小于真實值；若Rx較大，宜采用電流表內接法，測量值大于真實值.簡單概括為“大內偏大，小外偏小”. 臨界值計算法：,實驗試探法：按圖7所示接好電路，讓連接電壓表的導線P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則采用電流表內接法.,圖7,2.滑動變阻器兩種接法的選擇 (1)滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況： 要求電壓能從零開始變化； 當待測電阻RxR(滑動變阻器的最大阻值)時； 若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻的允許電

11、流. (2)滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式接法結構簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式接法.,例2(2018蘇州市調研卷)為描繪小燈泡的伏安特性曲線，實驗室備有下列器材： A.小燈泡(額定電壓6 V，額定電流600 mA) B.電流表A1(量程00.6 A，內阻約為0.5 ) C.電流表A2(量程03 A，內阻約為0.1 ) D.電壓表V(量程06 V，內阻約為10 k) E.滑動變阻器R1(010 ，2 A) F.滑動變阻器R2(0100 ，1.5 A) G.直流電源E(約6 V) H.開關、導線若干 (1)實驗中電流表應選用_，滑動變阻器應

12、選用_(以上均填器材代號).,A1,R1,(2)請用筆畫線代替導線，將圖8電路連接完整.,圖8,答案電路圖如圖所示,1.利用電流表半偏測 的內阻 方法一并聯(lián)分流法(如圖9)： (1)實驗步驟： R1調至阻值最大，閉合S1，調R1的阻值使 示數(shù)達滿偏值. 保持R1阻值不變，閉合S2，調R2使 示數(shù)達滿偏值的一半，同時記錄R2的值. Rg測R2.,“半偏法”測電表內阻,拓展點1,圖9,(2)誤差分析： 閉合S2后，R2與Rg的并聯(lián)值R并Ig，而此時 的示數(shù)為 Ig，所以 IR2 Ig，所以R2Rg，所以Rg測Rg. 只有當R1Rg(R1R2)時，Rg測Rg. 說明：R1Rg、R1R2為選器材提供依

13、據(jù)，即R1應選最大阻值大的滑動變阻器；在安全范圍內電源應選電動勢大的.,方法二串聯(lián)分壓法 如圖10所示，測量電流表 的內阻，操作步驟如下： 將電阻箱R的電阻調到零； 閉合S，調節(jié)R0，使 表達到滿偏I0； 保持R0不變，調節(jié)R，使 表示數(shù)為 ； 由上可得RgR.,圖10,2.利用電壓表半偏測 的內阻 方法一如圖11所示，測量電壓表 的內阻，操作步驟如下： 閉合S，調節(jié)電阻箱阻值為R1時，測得 表示數(shù)為U1； 調節(jié)電阻箱阻值為R2時，測得 表示數(shù)為 ； 由上可得RVR22R1. 方法二如圖12所示，測量電壓表 的內阻，操作步驟如下： 滑動變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調到最大； 閉合S1、

14、S2，調節(jié)R0，使 表示數(shù)指到滿偏刻度. 斷開S2，保持R0不變，調節(jié)R，使 表指針指到滿刻度的一半； 由上可得RVR.,圖11,圖12,例3有一只量程為3 V的電壓表，內阻約為58 k，某同學要精確地測量該電壓表的內阻，設計的測量電路如圖13所示，其中R2為最大電阻9 999 的電阻箱，R1為滑動變阻器，電源電動勢為4.5 V，內阻很小.實驗步驟如下： 按電路圖連接電路； 閉合S2； 將滑動變阻器滑片調至最左端； 閉合S1； 調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏； 再打開S2，調節(jié)電阻箱，調至電壓表半偏，記下電阻箱的讀數(shù)，并認為此時電阻箱的電阻為該電壓表的內阻.,圖13,(1)圖14中電阻箱的讀數(shù)為

15、_ k. (2)實驗室中有兩個滑動變阻器： a.最大阻值為20 ，額定電流為1 A； b.最大阻值為10 k，額定電流為20 mA. 為了能精確測量電壓表內阻，實驗中應選擇_滑動變阻器(填變阻器前的字母代號). (3)實驗中S2從閉合到斷開(斷開S2之前，電阻箱置于9 999 )，斷開后A、B兩點的電壓UAB_3 V (選填“”“”或“”).,7.5,圖14,a,(4)實驗中由于電路設計所存在的實驗誤差(系統(tǒng)誤差)，導致測量值_真實值(選填“”“”或“”).,解析電阻箱的接入使電壓表與電阻箱的分壓大于原來電壓表的分壓，則電阻箱的分壓大于電壓表的分壓，其阻值要大于電壓表的內阻.,例4(2018蘇

16、錫常鎮(zhèn)二模)某實驗小組用如下器材來測量電壓表的內阻. A.待測電壓表(量程3 V，內阻約幾k) B.電流表(量程0.6 A，內阻約0.1 ) C.電池組(電動勢約3 V，內阻可忽略) D.滑動變阻器R0 E.變阻箱R(09 999 ) F.開關和導線若干,(1)圖15甲是某同學設計的電路，大家討論后一致認為此電路不可行，你認為原因是_； A.R0阻值較小 B.電流表存在內阻 C.電壓表無法準確讀數(shù) D.電流表無法準確讀數(shù),圖15,D,(2)同學們改用圖乙電路進行測量，設電阻箱的阻值為R，電壓表的示數(shù)為U，為了能根據(jù)圖象求得電壓 表的內阻，應該作_圖線(選填“ R”“U R”或“U ”)；,(3

17、)請根據(jù)你選擇的坐標軸和下表的數(shù)據(jù)，在圖丙中標上合適的標度作出相應圖線；,答案如圖所示,(4)根據(jù)你所畫出的圖線，求出電源的電動勢E_ V，電壓表內阻RV_ k(結果均保留兩位有效數(shù)字).,3.1(2.93.3),2.9(2.53.3),實驗原理如圖16： (1)S接1，調節(jié)R2，讀出 表示數(shù)為I； (2)S接2，R2不變，調節(jié)電阻箱R1，使 表示數(shù)仍為I； (3)由以上可得RxR1. 該方法的優(yōu)點是消除了 表內阻對測量的影響，缺點是電阻箱的電阻R1不能 連續(xù)變化.,替代法測電阻,拓展點2,圖16,例5(2016江蘇單科10)小明同學通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關系，已知該金

18、屬電阻在常溫下的阻值約10 ，R隨t的升高而增大，實驗電路如圖17所示，控溫箱用以調節(jié)金屬電阻的溫度.,實驗時閉合S，先將開關K與1端閉合，調節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，和電流表的相應示數(shù)I1，I2，.然后將開關K與2端閉合，調節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)再次為I1，I2，分別記下電阻箱相應的示數(shù)R1，R2，.,圖17,(1)有以下兩種電流表，實驗電路中應選用_. A.量程0100 mA，內阻約2 B.量程00.6 A，內阻可忽略,A,解析電路中電源電動勢為1.5 V，金屬電阻的阻值約為10 ，滑動變阻器最大阻值為10 ，電流在0.0750.15 A范圍內，則電流一般在0.1 A以內調

19、整，為使電流讀數(shù)更準確，應選用量程0100 mA的電流表.,(2)實驗過程中，要將電阻箱的阻值由9.9 調節(jié)至10.0 ，需旋轉圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是_. 將旋鈕a由“0”旋轉至“1” 將旋鈕b由“9”旋轉至“0” 將旋鈕c由“9”旋轉至“0”,(或),解析調節(jié)電阻箱時按照先調大再調小的原則，旋轉各旋鈕的正確操作順序是(或).,(3)實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表 請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如圖18所示方格紙上作出Rt圖線. 由圖線求得R隨t的變化關系為R_ _.,答案見解析圖,圖18,0.04t8.8(0.04t,8.70.04t8.9都算對),解析Rt圖象如圖所示

20、由Rt圖象知，R0.04t8.8 ().,例6(2018金陵中學等三校四模)某物理學習興趣小組為了測量待測電阻Rx，設計了如下實驗，用到的實驗器材有：學生電源、靈敏電流計、電流表、滑動變阻器、電阻箱、定值電阻、開關、導線若干. 按設計方案完成以下實驗步驟： 按照圖19甲所示的原理圖連接好實驗電路；,電橋法測電阻,拓展點3,圖19,將滑動變阻器R2滑片調至適當位置，滑動變阻器R3滑片調至最左端，閉合開關S； 調整R3逐步增大輸出電壓并反復調整R1和R2使靈敏電流計G讀數(shù)為零，此時電流表A2的示數(shù)為120 mA，電阻箱R1和電流表A1示數(shù)如圖乙和丙所示； 實驗完畢，整理器材 根據(jù)上述實驗回答以下問

21、題： (1)電阻箱R1的讀數(shù)為_ ， 電流表A1的示數(shù)為_ mA；,解析由題圖乙可知電阻箱的示數(shù)為：0100 510 01 00.1 50.0 ， 由題圖丙可知電流表的分度值為10 mA，示數(shù)為：180 mA；,50.0,180,(2)待測電阻Rx的阻值為_ (計算結果保留三位有效數(shù)字)；,解析靈敏電流計示數(shù)為零，則其兩端電勢相等，R1與Rx兩端電壓相等，由歐姆定律可知：I1R1I2Rx，代入數(shù)據(jù)解得：Rx75.0 ；,75.0,(3)電流表的內阻對測量結果_影響(選填“有”或“無”)；,(4)為提高本實驗的精確度可采取的措施：_ _.,無,解析由題圖甲電路圖可知，兩電流表內阻對R1、Rx兩端

22、電壓沒有影響，電流表的內阻對測量結果無影響；,使用靈敏度更高的靈敏電流計或在保證電表安全的情況下，適當增大滑動變阻器R3左側并聯(lián)部分的電壓,解析使用靈敏度更高的靈敏電流計或在保證電表安全的情況下，適當增大滑動變阻器R3左側并聯(lián)部分的電壓可以提高本實驗的精確度.,隨堂測試,1.(2018東臺創(chuàng)新學校月考)某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度，該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖20甲所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖乙所示.圖甲所示讀數(shù)為_ mm，圖乙所示讀數(shù)為_ mm，所測金屬板的厚度為_ mm，用游標卡尺測金屬板的直徑如圖丙所示，則金屬板直徑為_ cm.,1,2,3,圖20,4,0.010,6.87

23、0,6.860,1.240,解析由題圖甲螺旋測微器的示數(shù)為01.00.01 mm0.010 mm；由題圖乙螺旋測微器的示數(shù)為6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm； 所測金屬板的厚度為6.870 mm0.010 mm6.860 mm； 由題圖丙游標卡尺的示數(shù)為12 mm80.05 mm12.40 mm1.240 cm.,1,2,3,4,2.(2018豐縣中學月考)某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率.步驟如下：,1,2,3,圖21,4,(1)游標卡尺測量其長度如圖21甲所示，可知其長度為_ mm； (2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_ mm； (3)選

24、用多用電表的電阻“1”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值為_ .,50.15,4.700,22,3.(2018揚州中學下學期開學考)甲、乙兩位同學要測量一未知電阻Rx的阻值(阻值約1 k)，實驗室提供的器材如下： A.待測電阻Rx B.電源E：電動勢約為3 V C.電流表A1：量程為5 mA，內阻r1不超過10 D.電流表A2：量程為1 mA，內阻r2為50 E.滑動變阻器R：最大阻值為50 F.電阻箱R：阻值09 999.9 G.開關、導線若干,1,2,3,4,(1)由于沒有電壓表，甲同學利用電流表A2和電阻箱改裝成一個量程為3 V的電壓表，則電流表A

25、2應與電阻箱_(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，電阻箱的阻值應為_ . 用 表示A2改裝后的電壓表，在測量Rx的以下實驗電路中誤差較小的是_.,1,2,3,串聯(lián),4,2 950,A,(2)如圖22，為測量電阻Rx，乙同學設計了如下電路，實驗中只要保持滑動變阻器的滑片P位置固定，無論怎樣調節(jié)電阻箱，分 壓電路的輸出電壓變化都很小.他的操作步驟如下： A.將滑動變阻器的滑片P放在最左端，閉合開關S； B.將電阻箱的阻值調節(jié)到零，調節(jié)滑動變阻器，使 電流表A2的指針達到滿偏； C.保持滑動變阻器的滑片不動，調節(jié)電阻箱，使電流表的指針達到半偏； D.讀出電阻箱的示數(shù)，記為R0； E.斷開開關，整理器材. 請你

26、根據(jù)已知量與測量量，寫出待測電阻Rx的表達式_.該測量值與真實值相比_(填“偏大”或“偏小”).,R0r2,偏大,圖22,1,2,3,4,4.(2018興化一中四模)實驗室提供以下器材測量電流計G的內阻： A.待測電流計G(010 mA，內阻約300 ) B.電壓表V(015 V，內阻約3 k) C.電流表A(015 mA，內阻約100 ) D.定值電阻R1(300 ) E.定值電阻R2(10 ) F.滑動變阻器R3(01 000 ) G.滑動變阻器R4(015 ) H.干電池(4.5 V，內阻不計) I.開關S及導線若干.,1,2,3,4,某同學設計了如圖23甲、乙所示兩個測量電路， (1)

27、用圖甲電路測量時誤差較大，原因是_；,1,2,3,解析用題圖甲電路測量時誤差較大，原因是題圖甲中電壓表量程過大；,4,圖23,甲圖中電壓表量程過大,(2)用圖乙電路進行實驗時，滑動變阻器應選用_，定值電阻應選用_ (選填器材前的字母)；,1,2,3,G,解析用題圖乙電路進行實驗時，滑動變阻器用分壓接法，則應選用阻值較小的滑動變阻器，則選G； 定值電阻應選用與待測電流表阻值相當?shù)亩ㄖ惦娮?，則選D；,4,D,(3)請用筆畫線代替導線，將圖丙的電路正確連接.,1,2,3,解析電路連接如圖：,4,答案見解析,1,2,3,(4)按電路圖乙連接實驗，記錄待測電流計G的讀數(shù)I、電路中另一個電表的讀數(shù)x；移動滑動變阻器的滑片，獲得多組I、x的值.以I為縱坐標，x為橫坐標，作出如圖丁所示的圖線，若圖線的斜率為k，則待測電流計G內阻為_.該實驗測得電流計G的內阻測量值與真實值相比_(選填“偏大”“偏小”或“相等”).,4,相等,實驗中電流表A的內阻對測量結果無影響，則測得電流計G的內阻測量值與真實值相等.,1,2,3,4,