高中物理二轮专题复习学案：第1讲 基本仪器的使用（新课标） 14页

‎ 专题七 物理实验 ‎【考纲点击】‎ 具体分类 考纲要求 基本仪器 刻度尺，游标卡尺，螺旋测微器，测量头（光学）秒表，打点记时器，电流表，电压表，灵敏电流表，示波器，多用电表，滑动变阻器，电阻箱 力学实验 实验一：研究匀变速直线运动 www.ks5u.com实验二：探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平行四边形定则 实验四：验证牛顿运动定律 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律 电学实验 实验七：测定金属的电阻率 实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验九：测定电源电动势和内阻 www.ks5u.com实验十：练习使用多用电表 实验十一：传感器的使用 第1讲 基本仪器的使用 ‎【实验专题归纳】‎ 基本仪器 长度测量仪器：刻度尺，游标卡尺，螺旋测微器 质量测量仪器：天平 时间测量仪器：秒表，打点计时器 力测量仪器：弹簧秤 温度测量仪器：温度计 电学量测量仪器：电流表，电压表，灵敏电流表，示波器，多用电表 电学控制元件：滑动变阻器，电阻箱 一、基本仪器的分类 二、高考易错问题剖析及应试策略 ‎【高考真题探究】‎ ‎1.（2010·安徽理综·T 21）（18分）‎ Ⅰ．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为__________________mm。‎ ‎（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为__________________cm。‎ ‎【命题立意】本题主要考查考生对游标卡尺和螺旋测微器的的正确使用。要求考生掌握两种仪器的读数规则，同时会对读出的结果进行验证。‎ ‎ 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：‎ 利用精确度检验结果 确定精确度 读数规则 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【规范解答】（1）可以从图1中看出，从螺旋测微器的固定刻度尺上读出的读数为‎0.5 mm，由可动刻度读出小数部分为11.7×‎0.01 mm=‎0.117 mm，因此物体厚度为‎0.5 mm+‎0.117mm=‎0.617 mm；（2）从图2可以看出，主尺读数为‎0.6 cm，游标尺的第15条刻度线和主尺上的一条刻度线重合，则此时读数为‎0.6cm+×‎15 mm=‎0.675 cm。‎ ‎【答案】 (1)0.617 (2)0.675‎ ‎【类题拓展】 三招防止读数时出错 ‎（1）遵循读数规则。游标卡尺的读数规则：整毫米数由主尺读出，游标尺的第几刻度线与主尺上的某一刻度线重合，毫米以下的读数就是n分之几，n是游标卡尺上的分度数，若题中游标卡尺是10分度的，那就是10分之几；若题中游标卡尺是20分度的，那就是20分之几；若题中游标卡尺是50分度的，那就是50分之几。‎ 螺旋测微器的读数规则：在固定刻度尺上读取大于‎0.5毫米的数l1（小于‎0.5毫米的数是记作l1=0），在可动刻度尺上读取大于‎0.01毫米小于‎0.5毫米的数l2，再根据固定刻度尺上的中线处于两个最小刻度之间的位置，估读一个数l3。如果固定刻度尺上的中线正对某一可动刻度，千分位读“0”。总读数l=l1+l2+l3。‎ ‎（2）用精确度来对结果验证 对于游标卡尺：首先把不是以毫米作单位的一律化成以毫米作单位，则小数点后面位数与游标卡尺的精确度相同。如果小数点后面位数与精确度不同，即出错。‎ 对于螺旋测微器：首先把不是以毫米作单位的一律化成以毫米作单位，则小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字是零时，也不能省略。如果多于或少于三位，即出错。‎ ‎（3）一定注意在做填空题时，题目给定的单位若不是毫米时，务必要把毫米化成题目中要求的单位。‎ ‎2.（2010·天津理综·T9（3））要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器材有：‎ 电流表A，量程‎0.6A，内阻约0.1Ω；‎ 电压表V2，量程5V，内阻约5KΩ；‎ 定值电阻R1，阻值30Ω；‎ 定值电阻R2，阻值为3KΩ；‎ 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流‎1.5A；‎ 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；‎ 开关S一个，导线若干。‎ 有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ‎ 请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号 由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。‎ ‎【命题立意】本题考查的电阻的测量一直是高考的热点，本题考查的测电阻的方法，体现了高考的灵活性。‎ ‎【思路点拨】解答本题时注意以下突破点：电流表示数太小时误差太大，故不能使用；设计电路的关键是应用电路的串并联特点求的待测电压表中的电流。‎ ‎【规范解答】 ①当待测电压表V1 两端的电压达到2V时，其中的电流约为,电流太小，电流表A几乎没有示数，所以不能这样连接的原因为：电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。‎ ‎②因为电流表量程太大，所以不能直接用。可以用定值电阻中的电流去替代，可以将定值电阻与电压表串联，间接得到电流，所选电阻要与电压表的内阻差不多大，故选定值电阻R2，用电压表V2测V1和R2的串联电压，有两个电压表的示数之差得到定值电阻两端的电压；为了要测得多组数据，滑动变阻器要用分压接法，故电路设计为如图所示。‎ ‎③R2两端的电压为：, R2中的电流也就是电压表V1中的电流为：,‎ 所以电压表V1的内阻为：‎ ‎,‎ 其中表示的电压;表示V2的示数即和串联的总电压 ‎【答案】‎ ‎①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 ‎ ②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示 ‎ ③ ‎ ‎ 表示的电压 ；表示和串联的总电压 ‎【类题拓展】 巧改条件后的电路设计 若把题目中电压表V2的内阻约5KΩ；改为电压表V2的内阻为5KΩ，虽然只有一字之差，电路就可以有另外的设计方案，电路如下 两个电压表的内阻之比等于电压之比，所以 ‎3.（2010·广东物理卷·T34（2））某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a).‎ ‎①在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。‎ ‎②请完成下列主要实验步骤；‎ A． 检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是____________;‎ B． 将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V；‎ A． 将开关 _______,电压表的示数是1.16V；断开开关 。‎ ‎③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______（计算结果保留二位有效数字）。‎ ‎④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。‎ ‎【命题立意】本题主要考查闭合电路欧姆定律、电阻箱的读数、电路的连接、误差分析。‎ ‎【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：‎ 按所给的电路图连线。注意：按图施工。‎ 利用闭合电路欧姆定律及电路的连接关系列式求解。‎ ‎ ‎ ‎【规范解答】①如图所示 ‎②读出：20Ω；闭合S2后电阻箱才工作 ‎③ S1闭合、S2断开时：RV很大，可得： （1）‎ S1、S2都闭合时： （2）‎ 代入数据得： ‎ 故 ‎④忽略电压表电阻的影响，有 （3）‎ 考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：RV则（1）（2）两式变为：‎ 两式相减并整理得： （4）‎ ‎（3）/（4）得： (U1>U2) r测