2019_2020学年高考物理主题2电路及其应用实验：电学基本仪器的使用和读数学案（必修3）

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1、实验：电学基本仪器的使用和读数[学科素养与目标要求]　物理观念：1.掌握电流表、电压表的读数方法.2.进一步理解电流表内接法和外接法以及滑动变阻器的两种接法，能在具体问题中正确地选择.3.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.科学思维：1.对比电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺的读数方法，找到读数的一般方法.2.建立伏安法测量导体电阻的电路模型.一、电压表、电流表的读数1.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值.2.根据表盘总的刻度数确定精确度，即每一小格表示的值，同时确定读数有效数字所在的位数.3.按照指针的实际

2、位置进行读数.4.(1)0～3V的电压表和0～3A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1V和0.1A，读到0.1的下一位，即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.例1　如图1为电流表和电压表的刻度盘.图1(1)图甲使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使

3、用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.(2)图乙使用较小量程时，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，图中表针示数为______V.答案　(1)0.02　0.44　0.1　2.20(2)0.1　1.70　0.5　8.5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

4、针示数为1.70V；使用15V量程时，每小格为0.5V，表针示数为8.5V.二、电压表、电流表及滑动变阻器的使用1.电流表的内接法和外接法(1)电路图(如图2所示)图2(2)误差分析①内接法：U测>UR，R测>R真，适合测量大电阻.②外接法：I测>IR，R测时，即Rx<，应选外接法；当>，即Rx>时，应选内接法.2.滑动变阻器的限流式与分压式接法(1)电路图(如图3所示)图3(2)分压式和限流式电路的选择原则①若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路.②若待测电阻的阻值比滑动变阻

5、器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应用分压式电路.③若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则此时必须选用分压式电路.说明：两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低.例2　某同学想描绘小灯泡的伏安特性曲线，他选择“3V　0.5A”的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题：(1)下列实验器材中应选择_____

6、___.(填入器材序号)A.电流表(量程0～0.6A,内阻1Ω)B.电流表(量程0～3A，内阻1Ω)C.电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)D.电压表(0～3V，内阻约2kΩ)E.滑动变阻器(阻值0～100Ω)F.滑动变阻器(阻值0～10Ω)G.电源E＝6VH.开关S，导线若干(2)在本实验中要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用________(选填“分压”或“限流”)式接法，电流表应采用________(选填“内”或“外”)接法.(3)在虚线框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图4中的器材连接成可供实验的电路.图4答案　见解析图

7、解析　(1)灯泡额定电流为0.5A，电流表选择A；灯泡额定电压为3V，电压表选择D；为方便实验操作滑动变阻器应选择F；实验还需要电源、开关与导线，故需要的实验器材为：ADFGH；(2)本实验要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；由于灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法；(3)滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，电路图如图甲所示.根据电路图连接实物，实物连接图如图乙所示.三、螺旋测微器的原理及读数1.构造及原理如图5所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的

8、，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距是0.5mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5mm，可动刻度分成50等份，每一等份表