9.3电学实验基础必备知识清单一、螺旋测微器的使用学科网(北京)股份有限公司
1.构造:如图1所示,B为固定刻度,E为可动刻度.学科网(北京)股份有限公司
图12.原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5mm,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0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01学科网(北京)股份有限公司
mm.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所示,固定刻度示数为2.0学科网(北京)股份有限公司
mm,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+15.0×0.01mm=2.150mm.学科网(北京)股份有限公司
图2二、游标卡尺1.构造:主尺、游标尺学科网(北京)股份有限公司
(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)学科网(北京)股份有限公司
图32.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.学科网(北京)股份有限公司
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: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)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm学科网(北京)股份有限公司
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.学科网(北京)股份有限公司
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)0~3V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和学科网(北京)股份有限公司
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,这时要求“格估读”,即读到0.1V.(3)对于0~0.6A量程的电流表,精确度是0.02学科网(北京)股份有限公司
A,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.学科网(北京)股份有限公司
命题点精析(一)基本仪器的使用与读数典型例题学科网(北京)股份有限公司
例1(1)有如图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。学科网(北京)股份有限公司
(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。(3)①图丙使用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;当使用3A量程时,学科网(北京)股份有限公司
对应刻度盘中每一小格代表________A,图中表针示数为________A。②图丁使用较小量程时,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。学科网(北京)股份有限公司
(4)旋钮式电阻箱如图所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为____________Ω。现欲将接入电路的电阻改为2087Ω,最简单的操作方法是____________________。学科网(北京)股份有限公司
若用两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为___________________。【答案】(1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150学科网(北京)股份有限公司
(3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5(4)1987 将“×1k”挡旋钮调到2,再将“×100”挡旋钮调到0 0~19998Ω学科网(北京)股份有限公司
【解析】 (1)甲图最上面图读数:整毫米是17,不足1毫米数是7×0.1mm=0.7mm,最后结果是17mm+0.7mm=17.7mm。甲图中间图读数:整毫米是23,不足1毫米数是17×0.05mm=0.85mm,学科网(北京)股份有限公司
最后结果是23mm+0.85mm=23.85mm。甲图最下面图读数:整毫米是3,不足1毫米数是9×0.02mm=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,学科网(北京)股份有限公司
最后的读数:2.0mm+15.0×0.01mm=2.150mm。 (3)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15学科网(北京)股份有限公司
V量程时,每小格表示0.5V,表针示数为8.5V。(4)电阻为1987Ω。最简单的操作方法是先将“×1k”挡旋钮调到2,再将“×100”挡旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9999Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω=19998Ω,故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19998Ω。学科网(北京)股份有限公司
练1学科网(北京)股份有限公司
某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.学科网(北京)股份有限公司
【答案】 60.10 4.20学科网(北京)股份有限公司
【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+10×0.02mm=4.20mm.学科网(北京)股份有限公司
练2小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径,刻度如图甲所示,读数为________mm;用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度,部分刻度如图乙所示,读数为________cm.学科网(北京)股份有限公司
【答案】4.224(4.222~4.226) 2.185学科网(北京)股份有限公司
【解析】螺旋测微器的固定刻度为4.0mm,可动刻度为22.4×0.01mm=0.224mm,所以最终读数为4.0mm+0.224mm=4.224mm;这种游标卡尺的游标尺刻度是把主尺刻度19mm的长度,分为20等份,每等份为0.95mm,游标尺上第17个刻度和主尺上38mm刻度对齐,读数为38mm-17×0.95mm=21.85mm=2.185cm.学科网(北京)股份有限公司
命题点精析(二)测量电路和控制电路设计1.电压表和电流表的内、外接法学科网(北京)股份有限公司
(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==Rx+RA>Rx测量值大于真实值R测==Rx,Rx2==R并(即Rx与RV学科网(北京)股份有限公司
的并联值),故Rx2