第44講電學實驗基礎目錄復習目標網絡構建考點一基本儀器的使用及讀數【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1游標卡尺的使用方法知識點2螺旋測微器的使用方法知識點3常用電表的讀數方法【提升·必考題型歸納】考向1游標卡尺的使用考向2螺旋測微器的使用考向3常用電表的讀數考點二測量電路與控制電路【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1內外接測量電路的選擇知識點2滑動變阻器控制電路的選擇【提升·必考題型歸納】考向1內外接的選擇考向2滑動變阻器的選擇考點三電表的改裝【夯基·必備基礎知識梳理】知識點電表改裝的方法和計算【提升·必考題型歸納】考向1電流表的改裝考向2電壓表的改裝真題感悟理解和掌握常用儀器的使用方法。理解和掌握測量電路和控制電路的選擇。理解和掌握電表改裝的原理?？键c要求考題統計考情分析（1）常用測量儀器的使用（2）測量電路和控制電路選擇（3）電表的改裝2023年海南卷第15題2023年江蘇卷第12題2023年全國甲卷第22題高考對電學實驗基礎的考查較為頻繁，大多在電學實驗題中穿插考查，題目難度不同省市各年份有所不同?？键c一基本儀器的使用及讀數知識點1游標卡尺的使用方法1．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。2．精度：對應關系為10分度0.1mm，20分度0.05mm，50分度0.02mm。3．讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標刻線的格數，則記錄結果表達為(x＋K×精度)mm。知識點2螺旋測微器的使用方法1．原理：測微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕每旋轉一周，測微螺桿前進或后退0.5mm，而可動刻度上的刻度為50等份，每轉動一小格，測微螺桿前進或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。2．讀數：測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(mm)。知識點3常用電表的讀數方法量程選擇使用事項電表估讀選擇合適量程：使得測量時指針偏轉角度要盡可能大，一般要求超過量程的eq\f(1,3)，但又不能超過量程(1)使用前應先進行零點調整(機械調零)；(2)紅表筆插“＋”插孔，黑表筆插“－”插孔；(3)紅表筆接電勢高處，黑表筆接電勢低處，即電流從紅表筆進表，從黑表筆出表(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”時，估讀到最小分度的eq\f(1,10)(即估讀到最小分度的下一位)；(2)最小分度是“2、0.2、0.02、…”時，估讀到最小分度的eq\f(1,2)(即估讀到最小分度的本位)；(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”時，估讀到最小分度的eq\f(1,5)(即估讀到最小分度的本位)考向1游標卡尺的使用1．如圖甲、乙所示的兩把游標卡尺，它們的游標尺分別為9mm長10等分、19mm長20等分，則讀數依次為mm、mm。2．如圖所示，游標卡尺的讀數為mm?？枷?螺旋測微器的使用3．用螺旋測微器測量某材質電線的直徑d，其中一次測量如圖所示，其讀數___________mm。4．甲、乙、丙三個螺旋測微器的示數如圖所示，其讀數分別為mm、mm、mm?？枷?常用電表的讀數5．如圖甲所示的電表使用0.6A量程時，圖中表針示數為A；如圖乙所示的電表使用3V的量程時，圖中表針示數為V。6．某學生小組在測量某種長為30cm金屬絲的電阻率實驗時，兩電表的示數分別如圖所示（電壓表量程0~3V，電流表量程0~0.6A），用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖，下列說法正確的是（）

A．加在金屬絲兩端電壓為7.0VB．流過金屬絲的電流為0.5AC．該金屬絲電阻阻值為35ΩD．該金屬絲直徑為1.605mm考點二測量電路與控制電路知識點1內外接測量電路的選擇(一)兩種接法的比較內接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV電阻測量值R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA>Rx，測量值大于真實值R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx，測量值小于真實值(二)兩種接法的選擇1．阻值比較法先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大，小外偏小”。2．臨界值計算法①Rx<eq\r(RVRA)時，用電流表外接法。②Rx>eq\r(RVRA)時，用電流表內接法。3．實驗試探法按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則應采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則應采用電流表內接法。知識點2滑動變阻器控制電路的選擇1．兩種接法的比較限流接法分壓接法兩種接法電路圖負載R上電壓調節范圍eq\f(RE,R＋R0)≤U≤E0≤U≤E負載R上電流調節范圍eq\f(E,R＋R0)≤I≤eq\f(E,R)0≤I≤eq\f(E,R)閉合S前觸頭位置b端a端2.兩種接法的選擇①要求待測電阻兩端的電壓從零開始變化，或精確性要求較高時采用分壓接法②滑動變阻器的最大阻值遠小于待測電阻或串聯的其他電阻的阻值時③題設條件中所提供的電表量程或電阻的最大允許電流不夠時①待測電阻接近或略小于滑動變阻器的最大阻值時采用限流接法②電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓接法的要求時③沒有很高的精確性要求，考慮安裝簡捷和節能因素時考向1內外接的選擇1．如圖所示，M、N間電壓恒定，當開關S接通a端時，電壓表示數為10V，電流表示數為0.2A；當開關S接通b端時，電壓表示數為12V，電流表示數為0.15A，可以推斷S接端時的測量值更準確；電阻的真實值是Ω。2．某物理學習小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻率實驗中，實驗室備有下列實驗器材：A．電壓表（量程0~3V，內阻約為15kΩ）B．電流表（量程0~0.6A，內阻約為1Ω）C．變阻器R1（0~100Ω，0.6A）D．待測金屬絲（阻值約為5Ω）E.電池組E（電壓為3V）F.開關S，導線若干，米尺，游標卡尺等（1）甲，乙兩位同學分別畫出了兩個電路圖，如圖甲、乙所示。本實驗選用（填“甲”或“乙”）圖比較合適。

（2）實驗中用游標卡尺測量金屬絲的直徑，讀數如圖甲所示，測量金屬絲直徑時如圖所示，則金屬絲的直徑d=mm；（3）如果實驗中測得金屬絲的電阻值為R，用米尺測出的金屬絲長度為L，用游標卡尺測出的金屬絲的直徑為d（單位m），則其電阻率ρ=?？枷?滑動變阻器的選擇3．某同學要測量一導體的電阻約為，想進一步更精確測量其阻值，現有的器材及其代號和規格如下：電流表（量程，內阻約為）；電流表（量程，內阻約為）；電壓表（量程，內阻約為；電壓表（量程，內阻約為）；滑動變阻器（阻值范圍為，允許通過的最大電流為）；滑動變阻器（阻值范圍為，允許通過的最大電流為）；直流電源E（電動勢，內阻不計），待測電阻，電鍵S一個，導線若干。（1）為了使實驗誤差較小，要求電表的指針的偏轉幅度達到半偏以上，并要求測得多組數據進行分析，則電流表應選擇，電壓表應選擇，滑動變阻器應選擇；（2）請將你設計的實驗電路畫在方框內。

4．某實驗小組在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，欲先采用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，已知金屬絲的電阻大約為10Ω，實驗室中有以下器材可供使用：A．電壓表0~3V，內阻約為5kΩ；B．電壓表0~15V，內阻約為50kΩ；C．電流表0~0.6A，內阻約為0.5Ω；D．電流表0~3A，內阻約為0.1Ω；E．滑動變阻器（0~5Ω）；F.兩節干電池、開關及導線若干。（1）要求待測金屬絲兩端的電壓從零開始連續變化，電壓表應選，電流表應選（請填寫器材前字母序號）；（2）請在右側虛線框中將電路圖補充完整。

考點三電表的改裝知識點電表改裝的方法和計算改裝成電壓表改裝成電流表內部電路改裝原理串聯大電阻分壓并聯小電阻分流改裝后的量程U＝Ig(Rg＋R)I＝eq\f(R＋Rg,R)Ig量程擴大的倍數n＝1＋eq\f(R,Rg)n＝1＋eq\f(Rg,R)接入電阻的阻值R＝(n－1)RgR＝eq\f(Rg,n－1)改裝后的總內阻RV＝nRgRA＝eq\f(Rg,n)校準電路考向1電流表的改裝1．圖為有兩個量程的電流表內部簡化電路圖，表頭的內阻，滿偏電流，已知電流表兩量程分別為，，則下列說法正確的是（

）

A．當使用A、B兩個端點時，該電流表的量程為B．當使用A、B兩個端點時，該電流表的量程為C．D．2．將一個表頭G改裝成多量程的電流表，通常有兩種連接方式。如圖甲所示的連接方式稱作開路轉換式（其中電阻）。如圖乙所示的連接方式稱作閉路抽頭式。兩種連接方式在實際中均有使用，下列說法正確的是（

）A．開路轉換式中，開關S接1時的量程大于開關S接2時的量程B．開路轉換式中，若電阻發生變化，則開關S接1、2對應的兩個量程都會發生變化C．閉路抽頭式中，抽頭3對應的量程大于抽頭4對應的量程D．閉路抽頭式中，若電阻發生變化，則抽頭3、4對應的兩個量程都會發生變化考向2電壓表的改裝3．一個電流表的滿偏電流，內阻，現將它改裝為電壓表。當使用a，b兩個端點時，量程為，若使用a，c兩個端點時的量程為，則的阻值大小為（）A． B． C． D．4．將一只量程為100μA，內阻Rg=900Ω的靈敏電流計分別改裝成量程為1mA的電流表、量程為1V的電壓表，電路如圖所示，G為靈敏電流計，Ra、Rb是二個定值電阻，下列判斷正確的是（

）A．選擇開關置于a時，構成量程為0～1V的電壓表B．選擇開關置于b時，構成量程為0～1mA的電流表C．電阻Ra的阻值為90ΩD．電阻Rb的阻值為910Ω（2023年江蘇卷高考真題）小明通過實驗探究電壓表內阻對測量結果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內阻不計）2節；兩量程電壓表（量程0~3V，內阻約3kΩ；量程0~15V，內阻約15kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50Ω）1個；定值電阻（阻值50Ω）21個；開關1個及導線若干．實驗電路如題1圖所示．

（1）電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該實驗的實物電路（右側未拍全）．先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關，開始實驗．

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中O與1，2，…，21之間的電壓．某次測量時，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數為V．根據測量數據作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線，如題4圖中實