1、【 精品教育资源文库 】 专题强化九 电学实验基础 一、螺旋测微器的使用 1.构造：如图 1 所示， B 为固定刻度， E 为可动刻度 . 图 1 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 0.5 mm，即旋钮 D 每旋转一周， F 前进或后退0.5 mm，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 0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺 . 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
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.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 3 2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径 . 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小等分刻度少 1mm.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
3、： 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 ) 【 精品教育资源文库 】 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm 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. 三、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度，按照指针的实际位置进行读数即可 . (1)0 3
4、V 的电压表和 0 3A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是 0.1V 和 0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位 . (2)对于 0 15V 量程的电压表，精确度是 0.5V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到 0.1V. (3)对于 0 0.6A 量程的电流表，精确度是 0.02A，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 0.01A. 命题点一 常用仪器 的使用与读数 1.游标卡尺和螺旋测微器的读数 游标卡尺的读数应注意以下几点 (1)看清精确度 例如 (图 4) 图 4 易错成 11mm 40.1mm 11.40
5、mm 正确的应为 11.4mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加零或去零； 例如 (图 5) 图 5 易错成 10mm 120.05mm 10.6mm，正确的应为 10.60mm. (2)主尺上的单位应为厘米 【 精品教育资源文库 】 主尺上标识的 1、 2、 3 等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是 1mm. 例如 (图 6) 图 6 易错成 5mm 40.05mm 5.20mm 正确的应为 50mm 40.05mm 50.20mm. (3)区分零刻度与标尺最前端 例如 (图 7) 图 7 易错成 13mm 100.05mm 13.50mm 正确读数为
6、 14mm 100.05mm 14.50mm. 例 1 (2014 福建理综 19(1) 某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图 8 甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为 cm 和 mm. 图 8 答案 60.10 4.20 解析 刻度尺的分度值为 1mm，要估读到 0.1mm. 游标卡尺读数为 4mm 100.02mm 4.20mm. 例 2 某同学用如图 9 甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动到 F 靠近小球，再转动到 F 夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动使 F 固定后读数 (填仪器部件字母符号 ).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是 mm. 【
7、 精品教育资源文库 】 图 9 答案 D H G 6.700 解析 用螺旋测微器测小球直径时，先转动粗调旋钮 D 使测微螺杆 F 靠近被测小球，再转动微调旋钮 H 使测微螺杆 F 夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮 G 使 F 固定后读数，读数为 6.5mm 20.00.01mm 6.700mm. 变式 1 (2015 海南单科 11) 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图 10(a)和 (b)所示 .该工件的直径为 cm，高度为 mm. 图 10 答案 1.220 6.860 解析 游标卡尺读数为 d 12mm 4 120mm 12.20m
8、m 1.220cm 螺旋测微器的读数为 h 6.5mm 36.00.01mm 6.860mm 变式 2 (1)如图 11 甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为 9mm 长 10 等分、 19mm 长 20 等分、49mm 长 50 等分，它们的读数依次为 mm、 mm、 mm. (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是 mm. 【 精品教育资源文库 】 图 11 答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 解析 (1)最上面图读数：整毫米是 17，不足 1 毫米数是 70.1mm 0.7mm，最后结果是 17mm 0.7mm 17.
9、7mm.中间图读数：整毫米是 23，不足 1 毫米数是 170.05mm 0.85mm.最后结果是 23mm 0.85mm 23.85mm.最下面图读数：整毫米是 3，不足 1 毫米数是 90.02mm 0.18mm.最后结果是 3mm 0.18mm 3.18mm. (2)固定刻度示数为 2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为 15.0，最后的读数： 2.0mm 15.00.01mm 2.150mm. 2.电压表、电流表和变阻箱的读数 例 3 (1)如图 12 甲所示的电表使用 0.6A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针示数为 A；当使用 3A 量程时，对应刻度盘中每一
10、小格代表 A，图中表针示数为 A. 图 12 (2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示 V，图中表针的示数为 V.若使 用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示 V，图中表针示数 V. 答案 (1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.58.5 解析 (1)使用 0.6A 量程时，刻度盘上的每一小格为 0.02A，表针示数为 0.44A；当使用 3A 量程时，每一小格为 0.1A，表针示数为 2.20A. (2)电压表使用 3V 量程时，每小格表示 0.1V，表针示数为 1.70V；使用 15V 量程时，每小格表示 0.5V，表针示数为 8.5V. 例 4
11、旋钮式电阻箱如图 13 所示，电流从接线柱 A 流入，从 B 流出，则接入电路的电阻 为 ，今欲将接入电路的电阻改为 2087 ，最简单的操作方法是 .若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为 . 【 精品教育资源文库 】 图 13 答案 1987 将 “1k” 旋钮调到 2，再将 “100” 旋钮调到 0 0 19998 解析 电阻为 1987 ，最简单的操作方法是将 “1k” 旋钮调到 2，再将 “100” 旋钮调到 0.每个电阻箱的最大阻值是 9999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是 29999 19998. 故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为 0 19998.
12、 变式 3 如图 14 甲是学生实验用的有两个 量程的电流表刻度盘，当用 “ ” 和 “ 0.6” 两接线柱时，能测的最大电流是 A，对应刻度盘上每一小格代表 A；图中表针示数为 A；当使用电流表的 “ ” 和 “ 3” 两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表 A，图中表针示数为 A. 图 14 图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘 .当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过 V，每小格表示 V，图中指针示数为 V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示 V，图中指针示数为 V. 答案 0.60 0.02 0.34 0.1 1.70 3.00 0.1 2.20 0.5 11.0 解 析
13、 结合电流表和电压表所选量程，首先应正确读出相应的分度值，然后根据表针所指位置和其读数方法可得结果 . 命题点二 关于电阻的测量 1.电压表和电流表的内、外接法 (1)两种接法比较 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 R 测 U测I测 RxRVRx RVRVRA时，用电流表内接法 . 实验试探法：按图 15 所示接好电路，让连接电压表的导线 P 先后与 a、 b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法 ；如果电流表的示数有较大的变化，而电压
14、表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 . 图 15 例 5 用内阻为 3000 的电压表和内阻为 10 的电流表测电阻，在图 16 甲、乙两种情况下，电压表的示数都是 60V，电流表的示数都是 0.2A，则 R1的测量值为 ，真实值是 ， R2的测量值为 ，真实值是 . 图 16 答案 300 290 300 333.3 2.滑动变阻器两种连接方式 (1)滑动变阻器两种接法的对比 限流接法 分压接法 对比说明 电路图 串、并联关系不同 负载 R 上电压调节范围 RER R0 U E 0 U E 分压电路调节范围大 负载 R 上电流调节范围 ER R0 IER 0 IER 分压电路调节范围大
15、闭合 S 前触 b 端 a 端 都是为保护电路元件 【 精品教育资源文库 】 头位置 (2)滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况： 要求电压表能从零开始读数； 当待测电阻 Rx?R(滑动变阻器的最大阻值 )时； 若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流 . (3)滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求 电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式 . 例 6 测定小灯泡 “6V,3W” 的伏安特性曲线，要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调 .供选择的器材有：电压表 V1(量程 6V，内阻 20k) ，电流表 A1(量程 3A，内阻 0.2) ，电流表 A2(量程 0.6A，内阻 1) ，变阻器 R1(0 100 ， 0.5A)，变阻器 R2(0 20 ， 2A)，学生电源 E(6 8V)、开关及导线若干 .选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路 . 答案 见解析 解析 不管是从题中要求灯泡两端电压必须从 零开始连续可调的角度
