①寒假复习-第06讲 电学实验基础2025年高二物理寒假衔接讲练 (人教版)

这是一份①寒假复习-第06讲 电学实验基础2025年高二物理寒假衔接讲练 (人教版)，文件包含①寒假复习-第06讲电学实验基础教师版2025年高二物理寒假衔接讲练人教版docx、①寒假复习-第06讲电学实验基础学生版2025年高二物理寒假衔接讲练人教版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。

知识点1：螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数
1.螺旋测微器原理和使用
（1）构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．
（2）原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.

甲 乙
（3）读数
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．
②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)
③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
游标卡尺的原理和使用
（1）构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
（2）用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
（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1 mm.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，见下表：
读数：若用x表示由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线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.
知识点2：电流表和电压表的改装、使用和读数
电流表和电压表的改装
两种电表的使用技巧
（1）机械调零：在不通电时，指针在零刻度线的位置；
（2）量程选择：指针在满偏刻度的以上；
（3）接入方法：电流表 EQ \\ac(○,A)与待测用电器串联，电压表 EQ \\ac(○,V)与待测电阻并联，接线时，都是电流从正极（红色接线柱）流入，负极（黑色接线柱）流出；
读数
（1）0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．
（2）对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.
（3）对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 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0.01 A.
知识点3：电流表的内外接法的选择及技巧
电流表和电压表测电阻两种方法的比较
伏安法测电阻的电路选择方法
知识点4：滑动变阻器的分压式和限流式接法的选择及技巧
滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的选择
（1）限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压．
（2）要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法．
知识点5：欧姆表的工作原理
1. 欧姆表的原理和使用
（1）构造：如图所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成．
欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．
外部：接被测电阻Rx.
全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx.
（2）工作原理：闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,Rg＋R＋r＋Rx).
（3）刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．
①当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”．(图甲)
②当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”．(图乙)
③当I＝eq \f(Ig,2)时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻．
2. 欧姆表测电阻的误差分析
（1）电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．
（2）欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常使表针指在中央刻度附近，即表盘的eq \f(1,3)～eq \f(2,3)范围内，误差较小．
强化点一 测量仪器的读数
(1)测长度时,刻度尺、螺旋测微器要估读,游标卡尺不估读。
(2)电表读数时,都要估读,但最小分度0.1、0.01的与最小分度 0.02，0.5的读数规则不同。
【典例1】（23-24高二上·河南许昌·期末）如图所示，甲图中游标卡尺（游标卡尺规格为20分度）的读数为 mm，乙图中螺旋测微器的读数为 mm。
【变式1-1】一同学用游标卡尺测一根金属管的深度h时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度 ；该同学又利用螺旋测微器测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则 。
【变式1-2】用游标卡尺测量圆柱体的内径如图所示，圆柱体的内径为 mm；用螺旋测微器测量一金属的直径如图所示，金属丝的直径为 mm。
强化点二 电表的改装
准确理解两个改装图,明确表头G改装为电压表或电流表的原理，能根据不同要求分析相关问题。
(1)无论表头G改装成电压表还是电流表,它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不因改装为不同的电表而改变。
(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可,切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。
(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压,改装后的电流表的表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。
【典例2】（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末）把一个满偏电流I=1mA、线圈电阻R=的小量程电流表，改装成量程U=10 V的电压表，需串联的分压电阻阻值为 Ω；改装成量程10 mA的电流表，需并联的分流电阻的阻值为 Ω。
【变式2-1】（23-24高二下·湖南湘西·期末）一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为0～3A；开关、都断开时为电压表，量程为0～3V。试回答下列问题：
(1)定值电阻 、
(2)开关闭合、断开时为 （填“电流”或“电压”）表，量程为 。
【变式2-2】（23-24高一下·河北承德·期末）某物理兴趣小组将一灵敏电流计G进行改装。按图甲所示改装时，定值电阻，；按图乙所示改装成电流表时，4、5接线柱之间的量程是4、6接线柱之间量程的10倍。已知电流计内阻，，求：
(1)图甲中1、3接线柱之间的最大电压与电流计G两端的最大电压的比值；
(2)定值电阻的阻值。
强化点三 电流表内外接法的选择
(1)定量判定法:已知待测电阻的阻值大约为Rx,电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则:
当，用内接法；当，用外接法。
（2）试触法：①若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即Rx是一个大阻值电阻，应选用电流表内接法；②若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用较强,即Rx是一个小阻值电阻，应选用电流表外接法。
【典例3】（23-24高二上·宁夏银川·期末）某电阻的阻值大约为70Ω，为了更精确地测量其阻值，该同学采用伏安法。实验室备有下列器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；
C．电流表A1（量程250mA，内阻约为0.2Ω）；
D．电流表A2（量程50mA，内阻约为1Ω）；
E．滑动变阻器R（最大阻值150Ω）；
F．电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
G．开关S，导线若干。
为减小实验误差，电压表应选用 ，电流表应选用 （填器材前面的序号），实验电路应选图 （填“甲”或“乙”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
【变式3-1】（23-24高二上·山东济宁·期末）为了更精确地测定某电学元件Rx的电阻（粗测阻值约为30Ω），小明收集到如下实验器材：
①电动势为3V的电源（内阻可忽略）； ②量程为0~3V，内阻约为3kΩ的电压表；
③量程为0~100mA，内阻约为1Ω的电流表； ④阻值为0~5Ω的滑动变阻器；
⑤开关和导线若干。
为方便控制电路，尽可能地减小实验误差，采用如图所示电路，则图中P、Q点的接法最优化的是（ ）
A．P点接b、Q点不接B．P点接c、Q点不接
C．P点接b、Q点接aD．P点接c、Q点接a
【变式3-2】（23-24高一下·贵州六盘水·期末）某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路，得到两个量程分别为0~1mA和0~2.5mA的电流表，已知表头的满偏电流为250μA，内阻为480Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．B．
C．当使用a、c两个端点时，量程为0~2.5mAD．当使用a、b两个端点时，量程为0~2.5mA
强化点四 滑动变阻器的分压式接法的三种情况
（1）分压式接法、限流式接法都可以时,因为采用限流式接法能耗小,所以优先采用限流式接法;
（2）当有两个滑动变阻器供选择时,在都满足电压电流调节范围要求的情况下，选最大阻值小的滑动变阻器,这样调节的电压、电流变化比较均匀,移动相同的距离，阻值变化小,便于调节;
（3）当滑动变阻器的最大阻值与被测电阻差不多时，宜采用限流式接法。
【典例4】（23-24高二上·山东菏泽·期中）伏安法测电阻是常用的一种测电阻的方法，用电压表和电流表测出待测电阻的电压和电流，可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两个用伏安法测电阻的电路图，电压表与电流表均不能视为理想电表，则以下正确的是（ ）

A．图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节
B．图甲电路中，由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值
C．图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值
D．图乙电路中，闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端
【变式4-1】（22-23高二上·湖南株洲·期末）如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，已知电源电动势为，内阻不计，以下分析正确的是（ ）
A．此接法由于电压表的分流，电流表测量值偏小
B．此接法适用于测量小电阻，电阻的测量值小于真实值
C．开始实验时滑动变阻器滑片应处在最左端
D．滑动变阻器滑片处在中央时，电压表的示数大于
【变式4-2】演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，AB间电压为0V
强化点五 滑动变阻器的分压式接法的三种情况
【典例5】（23-24高二上·湖北荆州·期末）欧姆表的内部结构如图甲所示，先将两表笔短接，表头满偏，再将阻值为的电阻接在之间，发现指针正好指向灵敏电流计表盘的正中央；某个欧姆表的表盘，用来测量某个电阻时，指针的刻度如图乙所示，设指针向右的偏角为，下列说法正确的是（ ）
A．乙图的读数为B．甲图欧姆表的内阻为
C．是红表笔、是黑表笔
D．对乙图，重新欧姆调零来测阻值更大的电阻时，指针向右的偏角一定小于
【变式5-1】（23-24高二上·湖南郴州·期末）一个将电流表改装成欧姆表的示意图如图所示，此欧姆表已经调零用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满偏刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满偏刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A．2RB．3RC．4RD．5R
【变式5-2】如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（ ）
A．当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较小
B．当开关S接3时，测量的是电阻，图中A是黑表笔
C．当开关S接4时，A表笔电势比B表笔高
D．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大
提升专练
一、单选题
1．（2024·广东清远·模拟预测）图为双量程电压表的内部结构，其中表头内阻Rg = 1000 Ω，满偏电流Ig = 1 mA。连接ab时电压表的量程为2 V，连接ac时电压表的量程为10 V，现在调整R1、R2的连接方式，则电压表最大量程可达到（ ）
A．12 VB．17 VC．18 VD．20 V
2．（2024·浙江杭州·一模）如图所示是双量程的磁电式电表的原理图，测量时分别接入“A、B”或“A、C”，下列说法正确的是（ ）
A．此为电流表，接“A、B”时量程更大B．此为电压表，接“A、C”时量程更大
C．若被短路，接“A、B”时电表测量值仍正确D．若被短路，接“A、C”时电表测量值偏大
3．（2024·江苏苏州·二模）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成，知灵敏电流计的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．甲表是电流表，减小时量程增大
B．乙表是电压表，减小时量程增大
C．在甲图中，若改装的电流表量程为，则
D．在乙图中，若改装的电压表量程为，则
4．（2024·江苏南通·一模）在电学实验中，改装后的电表测量值略偏小，为校准电表，可以将一个阻值较小的电阻（ ）
A．与电阻串联B．与电阻并联C．与电阻串联D．与电阻并联
5．（2024·北京朝阳·模拟预测）如图所示是一个用补偿法测未知电阻的电路。已知电阻，、的总长度为。当拨至1时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；当拨至2时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；则的大小满足（ ）
A．B．C．D．
6．（2024·江苏镇江·一模）如图所示，先将R2的阻值调为零，闭合S，调节R1的滑动触头，使电压表读数等于其量程Um；然后保持R1的滑动触头不动，调节R2，当电压表读数等于Um时记录下R2的值，则RV＝R2。用这种方法测得电压表内阻的测量值RV测与真实值RV真相比是（ ）
A．RV测＝RV真B．RV测>RV真C．RV测Rg
RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)Rx测量值大于真实值
R测＝eq \f(U测,I测)＝eq \f(RxRV,Rx＋RV)eq \r(RVRA)
Rx