學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精實驗：電學基本儀器的使用和讀數［學科素養與目標要求]物理觀念：1.理解電流表的內接法和外接法,并會進行正確選擇.2。理解滑動變阻器的兩種接法，能正確地應用。3。掌握電流表、電壓表的讀數方法。4。掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法.科學思維：1。對比刻度尺、電流表、電壓表、螺旋測微器的讀數方法，找到讀數的一般方法.2.建立伏安法測量導體電阻的電路模型.一、電壓表和電流表的使用電流表的內接法和外接法的比較（1)兩種接法的比較內接法外接法電路誤差分析電壓表示數UV＝UR＋UA＞UR電流表示數IA＝IRR測＝eq\f（UV,IA）＞eq\f（UR，IR）＝R真電壓表示數UV＝UR電流表示數IA＝IR＋IV＞IRR測＝eq\f（UV,IA）＜eq\f(UR，IR)＝R真誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用(2)電流表內、外接的選擇方法①直接比較法:當Rx?RA時，采用內接法，當Rx?RV時，采用外接法，即大電阻用內接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內小外”。②公式計算法當Rx＞eq\r（RARV）時，用電流表內接法，當Rx＜eq\r（RARV)時，用電流表外接法，當Rx＝eq\r（RARV）時，兩種接法效果相同。③試觸法:如圖1，把電壓表的可動接線端分別試接b、c兩點,觀察兩電表的示數變化，若電流表的示數變化明顯，說明電壓表的分流作用對電路影響大,應選用內接法，若電壓表的示數有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大,所以應選用外接法.圖1例1在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ,電流表A的內阻約為10Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖2甲或乙所示，結果由公式Rx＝eq\f(U,I)計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數.若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則（選填“Rx1"或“Rx2”）更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1（選填“大于”“等于”或“小于")真實值，測量值Rx2（選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。圖2答案Rx1大于小于解析eq\f（Rx,RA)＝20，eq\f（RV,Rx)＝10，因此Rx屬于大電阻，用電流表內接法時測量值更接近真實值，即Rx1更接近真實值；因Rx1＝eq\f（U,I）＝Rx＋RA，故Rx1>Rx，Rx2＝eq\f(U，I）＝R并（即Rx與RV的并聯值），故Rx2〈Rx.二、滑動變阻器的使用1.滑動變阻器的限流式與分壓式接法方式內容限流式接法分壓式接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯關系不同負載R上電壓調節范圍(電源內阻不計）eq\f（RE,R＋R0）≤U≤E0≤U≤E分壓式接法調節范圍大負載R上電流調節范圍（電源內阻不計）eq\f（E,R＋R0)≤I≤eq\f（E,R)0≤I≤eq\f（E，R）分壓式接法調節范圍大閉合S前滑片位置b端a端都是為了保護電路元件2.分壓式和限流式電路的選擇原則（1)若實驗中要求電壓從零開始調節,則必須采用分壓式電路。(2)若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時,應用分壓式電路。（3)若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調到最大時，待測電阻上的電流(或電壓）仍超過電流表（或電壓表）的量程，或超過待測電阻的額定電流（或電壓）,則此時必須選用分壓式電路.說明：兩種電路均可使用的情況下，應優先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、能耗低。例2某同學想描繪小燈泡的伏安特性曲線，他選擇“3V、0.5A”的小燈泡作為研究對象，請回答下面幾個問題：（1）下列實驗器材中應選擇。(填入器材序號)A。電流表（量程0～0.6A,內阻1Ω）B。電流表(量程0～3A，內阻1Ω)C。電壓表(量程0～15V,內阻約10kΩ)D。電壓表（0~3V，內阻約2kΩ）E。滑動變阻器（阻值0～100Ω）F。滑動變阻器(阻值0~10Ω)G.電源E＝6VH。開關S，導線若干(2）在本實驗中要求電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應采用(選填“分壓"或“限流"）式接法，電流表應采用（選填“內"或“外”)接法.（3）在方框中畫出實驗電路圖,并用實線代替導線,將圖3中的器材連接成可供實驗的電路.圖3答案（1)ADFGH（2)分壓外(3)見解析圖解析（1)燈泡額定電流為0。5A，電流表選擇A;燈泡額定電壓為3V，電壓表選擇D；為方便實驗操作滑動變阻器應選擇F；實驗還需要電源、開關與導線，故需要的實驗器材為:ADFGH；(2）本實驗要求電壓與電流從零開始變化,滑動變阻器應采用分壓式接法；由于燈泡電阻遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法；(3）滑動變阻器采用分壓式接法，電流表采用外接法，電路圖如圖甲所示：根據電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖乙所示：三、電壓表、電流表的讀數對于電壓表和電流表的讀數問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據表盤總的刻度數確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數即可。（1）0～3V的電壓表和0～3A的電流表讀數方法相同，此量程下的精確度是0。1V和0.1A，看清楚指針的實際位置，讀到小數點后面兩位.（2）對于0~15V量程的電壓表，精確度是0。5V，在讀數時只要求讀到小數點后面一位，即讀到0。1V.（3）對于0～0。6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數時只要求讀到小數點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A。例3如圖4為電流表和電壓表的刻度盤。(1)圖甲使用0.6A量程時,對應刻度盤上每一小格代表A，圖中表針示數是A；當使用3A量程時,對應刻度盤上每一小格代表A，圖中表針示數為A。（2）圖乙使用較小量程時，每小格表示V,圖中表針的示數為V。若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示V，圖中表針示數為V。圖4答案（1)0.020.440.12.20(2)0。11.700.58.5解析(1）使用0。6A量程時,刻度盤上的每一小格為0.02A，表針示數為0.44A;當使用3A量程時，每一小格為0.1A時，表針示數為2。20A.（2）電壓表使用3V量程時,每小格表示0.1V，表針示數為1。70V;使用15V量程時，每小格為0。5V,表針示數為8。5V.四、螺旋測微器的原理及讀數1。構造及原理如圖5所示,它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D和微調旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的,并通過精密螺紋套在B上,精密螺紋的螺距是0。5mm,即旋鈕D每轉一周，測微螺桿F前進或后退0。5mm，可動刻度分成50等份，每一等份表示0。01mm。圖52.使用方法當A與F并攏時,可動刻度E的零點恰好跟固定刻度B的零點重合,逆時針旋轉旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測物體放入A、F之間的夾縫中，再順時針旋轉旋鈕D,F快要接觸被測物時，要停止使用旋鈕D，改用微調旋鈕D′，直到聽到“喀、喀”聲。3.讀數方法L＝固定刻度示數＋可動刻度示數（估讀一位)×分度值.注意：(1)以毫米為單位時,小數點后面要有三位有效數字，特別是最后一位估讀數字為零時，不能省略。(2)在讀數時注意半毫米刻度線是否已露出.例4用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數時測微螺桿發生轉動,讀數前應先旋緊如圖6所示的部件(選填“A”“B”“C”或“D”).從圖中的示數可讀出合金絲的直徑為mm.圖6答案B0.410解析讀數前應先旋緊B,使讀數固定不變，螺旋測微器的固定刻度為0mm,可動刻度為41。0×0。01mm＝0。410mm,所以最終讀數為0mm＋0.410mm＝0.410mm。五、游標卡尺的原理及讀數1。構造:主尺、游標尺(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7所示)圖72.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小等分刻度少1mm。常見的游標尺上小等分刻度有10個、20個、50個的，其規格見下表：刻度格數(分度）刻度總長度1mm與每小格的差值精確度(可精確到）109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0。02mm0。02mm3。用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。4。讀數：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數,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,則記錄結果表示為（x＋K×精確度）mm.例5用游標卡尺可以測量某些工件的外徑.在測量時，示數如圖8所示，則讀數為mm。圖8答案11。50解析游標卡尺的主尺讀數為11mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為10×0.05mm＝0.50mm,所以最終讀數為：11mm＋0.50mm＝11.50mm。1.分別讀出下表中的電壓表和電流表的示數，并填在表格中。電表所選量程測量值0～3V0～15V0～3A0～0.6A答案2.14V10.7V0.80A0。16A解析0～3V的最小分度為0.1V，讀數為2。14V；0~15V的最小分度為0。5V,讀數為10.7V;0～3A的最小分度為0。1A,讀數為0。80A；0～0.6A的最小分度為0.02A，讀數為0.16A.2.一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學用伏安法測量其電阻，用如圖9所示甲、乙兩種電路各測一次，圖甲測得的數據是3。0V、3。0mA，圖乙測得的數據是2.9V、4。0mA，由此可知，圖測得Rx的誤差較小，測量值Rx＝。圖9答案甲1000Ω解析對比兩次測量中電壓和電流的變化量,電壓的變化量為原電壓的eq\f（1，30），電流的變化量為原電流的eq\f（1,3),說明電壓的變化量遠小于電流的變化量.因此,電流表分壓不明顯，即電流表內阻RA?Rx，所以采用題圖甲電路測量時誤差較小，且Rx＝eq\f(U，I)＝eq\f（3.0,3。0×10－3）Ω＝1000Ω.3.某同學用20分度的游標卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測微器測量其厚度d,示數如圖10甲、乙所示.由圖可讀出D＝mm,d＝mm.圖10答案50。803。776(3.774~3。778均可)4.某同學測小燈泡正常發光時的電阻,可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L(“3。8V0。3A"）電壓表V（量程0～5V，內阻5kΩ)電流表A1(量程0～100mA，內阻4Ω)電流表A2（量程0~500mA，內阻0。4Ω）滑動變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流1.0A）滑動變阻器R2(最大阻值500Ω，額定電流0.5A）直流電源E(電動勢約為6V，內阻不計）開關S，導線若干（1)在上述器材中，滑動變阻器應選；電流表應選。（2)在虛線框內畫出實驗的電路圖,并在圖中注明各元件的符號。答案(1)R1A2（2）如圖所示1.如圖1所示，游標卡尺的讀數是mm；螺旋測微器的讀數是mm。圖1答案0。650。6802.讀出圖2中給出的螺旋測微器和游標卡尺的示數,螺旋測微器的示數為mm，游標卡尺A的示數為cm，游標卡尺B的示數為cm.圖2答案6.1254。1201.0953.(2018·山東聊城市高一下期末）用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，如圖3所示，該金屬絲的直徑為mm.圖3答案0。9004。（多選）用伏安法測未知電阻Rx時，若不知Rx的大約數值,為了選擇正確的電流表接法以減小誤差，可將儀器按如圖4所示連接，只空出電壓表的一個接頭K，然后將K分別與a、b接觸一下,觀察電壓表和電流表示數變化情況，則()圖4A.若電流表示數有顯著變化,K應接aB.若電流表示數有顯著變化,K應接bC.若電壓表示數有顯著變化,K應接aD。若電壓表示數有顯著變化，K應接b答案BC解析若K從a移到b時，電流表示數有顯著變化，說明電壓表的分流明顯，K應接在b處，故A錯誤，B正確;若K從a移到b時，電壓表示數有顯著變化，說明電流表的分壓明顯，K應接在a處，故C正確，D錯誤。5.在圖5中，甲、乙兩圖分別為測燈泡電阻R的電路圖，下列說法不正確的是(）圖5A.甲圖的接法叫電流表外接法，乙圖的接法叫電流表內接法B.甲圖中R測>R真，乙圖中R測<R真C。甲圖中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，應使R?RV，故此法測較小電阻好D.乙圖中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差,應使R?RA，故此法測較大電阻好答案B解析題圖甲叫做電流表的外接法，題圖乙叫做電流表的內接法，A正確;題圖甲由于電壓表的分流導致電流的測量值偏大，由R＝eq\f(U，I）可知，R測＜R真,R越小,電壓表分流越小,誤差越小，因此這種接法適合測小電阻；題圖乙由于電流表的分壓，導致電壓的測量值偏大，由R＝eq\f(U，I）得R測＞R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差越小，因此這種接法適用于測大電阻，B錯誤，C、D正確.

6。圖6是小組同學在測繪小燈泡的伏安特性曲線時的實物連接圖.圖6（1）根據圖6在虛線框中畫出實驗電路圖;（2)調節滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數如圖7中的①、②、③、④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V.所示讀數為：①、②、③、④.兩組數據得到的電阻分別為和。圖7答案見解析解析(1）由實物連接圖可知電路圖如圖所示.(2)電流表量程為0.6A時，最小刻度為0。02A，讀數讀到小數點后兩位,所以①表示數為0。10A，②表示數為0。24A;電壓表量程為3V，最小刻度為0.1V，應估讀到0.01V，所以③表示數為2.00V，④表示數為0。28V，燈泡兩端電壓小，通過燈泡的電流就小,故①④為同一組數據，②③為另一組數據，根據歐姆定律得R1＝eq\f(2.00V，0。24A）≈8。3Ω，R2＝eq\f(0.28,0。10）Ω＝2。8Ω。7.（2018·山東德州市高一下期末)為了精確測量某待測電阻Rx的阻值（大約60Ω),有以下器材可供選擇。電流表：A1(量程0~50mA，內阻約6Ω）電流表：A2（量程0~3A，內阻約0.6Ω）電壓表：V1（量程0～3V,內阻約3000Ω)電壓表：V2（量程0~15V，內阻很大)滑動變阻器：R1(0～5Ω，允許最大電流2。0A)滑動變阻器：R2（0～1kΩ，允許最大電流0。5A）電源：E（電動勢約為3V,內阻不計）單刀單擲開關