第41講電學(xué)實(shí)驗(yàn)必須熟練掌握的基本技能（講義）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

01、考情透視，目標(biāo)導(dǎo)航TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc29903" 02、知識(shí)導(dǎo)圖，思維引航 PAGEREF _Tc29903 \h 2
\l "_Tc29241" 03、考點(diǎn)突破，考法探究 PAGEREF _Tc29241 \h 2
\l "_Tc24259" 考點(diǎn)一常用儀器的使用及讀數(shù) PAGEREF _Tc24259 \h 2
\l "_Tc28450" 知識(shí)點(diǎn)1．螺旋測(cè)微器 PAGEREF _Tc28450 \h 2
\l "_Tc9570" 知識(shí)點(diǎn)2．游標(biāo)卡尺 PAGEREF _Tc9570 \h 3
\l "_Tc24247" 知識(shí)點(diǎn)3．常用電表的讀數(shù) PAGEREF _Tc24247 \h 3
\l "_Tc10220" 考點(diǎn)二測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路分析 PAGEREF _Tc10220 \h 5
\l "_Tc4191" 知識(shí)點(diǎn)1．電流表的內(nèi)、外接法 PAGEREF _Tc4191 \h 5
\l "_Tc24516" 知識(shí)點(diǎn)2.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式 PAGEREF _Tc24516 \h 6
\l "_Tc6281" 知識(shí)點(diǎn)3．實(shí)驗(yàn)器材選擇的技巧 PAGEREF _Tc6281 \h 6
\l "_Tc30157" 知識(shí)點(diǎn)4．實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng) PAGEREF _Tc30157 \h 7
\l "_Tc4601" 知識(shí)點(diǎn)5．實(shí)驗(yàn)誤差分析 PAGEREF _Tc4601 \h 7
\l "_Tc1789" 考向1.電流表的兩種接法 PAGEREF _Tc1789 \h 7
\l "_Tc22975" 考向2.滑動(dòng)變阻器的兩種接法 PAGEREF _Tc22975 \h 8
\l "_Tc22901" 考點(diǎn)三電表的改裝 PAGEREF _Tc22901 \h 10
\l "_Tc18398" 考向1．電流表的改裝與校準(zhǔn) PAGEREF _Tc18398 \h 11
\l "_Tc2102" 考向2．電壓表的改裝與校準(zhǔn) PAGEREF _Tc2102 \h 12
\l "_Tc24581" 04、真題練習(xí)，命題洞見(jiàn) PAGEREF _Tc24581 \h 13
考點(diǎn)一常用儀器的使用及讀數(shù)
知識(shí)點(diǎn)1．螺旋測(cè)微器
(1)構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度。
(2)原理：測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5 mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01 mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。
(3)讀數(shù)：測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)。
如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，半毫米刻度線未露出，則可動(dòng)刻度示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
知識(shí)點(diǎn)2．游標(biāo)卡尺
(1)構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪)、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺。(如圖所示)
(2)用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑等。
(3)原理：利用主尺的單位刻度與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的差值制成。
不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度，它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度的總長(zhǎng)度少1 mm。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的，其規(guī)格見(jiàn)下表：
(4)讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出的與主尺上某一刻度線對(duì)齊的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(x＋K×精確度) mm。
知識(shí)點(diǎn)3．常用電表的讀數(shù)
對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過(guò)的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤(pán)總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。
(1)0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1 V和0.1 A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。
(2)對(duì)于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，這時(shí)要求“eq \f(1,5)格估讀”，即讀到0.1 V。
(3)對(duì)于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。
注意：(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”時(shí)，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(shí)，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(shí)，估讀到最小分度的eq \f(1,5)(即估讀到最小分度的本位)。
1.(1)如圖所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長(zhǎng)10等分、19 mm長(zhǎng)20等分、49 mm長(zhǎng)50等分，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)_______ mm，________ mm，________ mm。
(2)讀出下面各螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，甲：____ mm，乙：________ mm，丙：________ mm。
【答案】 (1)17.7 23.85 3.18 (2)4.039 1.100 3.515
【解析】 (1)題圖最上面游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為17 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為7×0.1 mm＝0.7 mm，最后結(jié)果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。
題圖中間游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為23 mm，
游標(biāo)尺讀數(shù)為17×0.05 mm＝0.85 mm，
最后結(jié)果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm。
題圖最下面游標(biāo)卡尺：主尺讀數(shù)為3 mm，
游標(biāo)尺讀數(shù)為9×0.02 mm＝0.18 mm，
最后結(jié)果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm。
(2)甲：(4＋3.9×0.01) mm＝4.039 mm；
乙：(1＋10.0×0.01) mm＝1.100 mm；
丙：(3＋0.5＋1.5×0.01) mm＝3.515 mm。
2.(1)如圖甲所示的電表使用0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______ A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)中每一小格代表________ A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______ A。
(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示______ V，圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_____ V；若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤(pán)刻度每小格表示______ V，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_______ V。
(3)旋鈕式電阻箱如圖丙所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為_(kāi)____ Ω?，F(xiàn)欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω，最簡(jiǎn)單的操作方法是____________________________。若用兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻范圍為_(kāi)_______。
【答案】 (1)0.02 0.44 0.1 2.20
(2)0.1 1.70 0.5 8.5 (3)1 987 將“×1 k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到0 0～19 998 Ω
【解析】 (1)電流表使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤(pán)上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A。
(2)電壓表使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V。
(3)電阻為1 987 Ω。最簡(jiǎn)單的操作方法是先將“×1 k”擋旋鈕調(diào)到2，再將“×100”擋旋鈕調(diào)到0。每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用兩個(gè)這樣的電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω，故用兩個(gè)這樣的電阻箱，可得到的電阻范圍為0～19 998 Ω。
考點(diǎn)二測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路分析
知識(shí)點(diǎn)1．電流表的內(nèi)、外接法
知識(shí)點(diǎn)2.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式
(1)兩種連接方式對(duì)比
(2)滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇
滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求電壓從零開(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式接法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，優(yōu)先使用限流式接法。
滑動(dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：
①要求電壓表能從零開(kāi)始讀數(shù)，要求電壓(電流)測(cè)量范圍盡可能大；
②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)(限流式接法滑動(dòng)變阻器幾乎不起作用)；
③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻允許的最大電流。
知識(shí)點(diǎn)3．實(shí)驗(yàn)器材選擇的技巧
(1)電壓表、電流表：不超過(guò)量程，且要超過(guò)滿(mǎn)偏刻度的eq \f(1,3)。有時(shí)也可以從測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)確定選擇的電表。
(2)滑動(dòng)變阻器：分壓式接法選阻值小的且不超過(guò)其額定電流的滑動(dòng)變阻器，限流式接法選最大阻值為待測(cè)電阻2～3倍的滑動(dòng)變阻器。電流表半偏法測(cè)電阻，滑動(dòng)變阻器選阻值大的。
(3)定值電阻：若用于電表改裝，阻值與改裝后的量程匹配，若用于保護(hù)電路，應(yīng)使電流表、電壓表讀數(shù)在滿(mǎn)偏刻度的eq \f(1,3)以上且不超過(guò)電流表、電壓表量程。
知識(shí)點(diǎn)4．實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng)
(1)畫(huà)線連接各元件，一般先從電源正極開(kāi)始，按照電路原理圖依次到開(kāi)關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器，按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái)，再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中去。
(2)連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉。
(3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出。
(4)滑動(dòng)變阻器的接法：限流法，導(dǎo)線分別連接到上、下各一個(gè)接線柱上(兩個(gè)接線柱)；分壓法，導(dǎo)線分別連接到上邊一個(gè)接線柱和下邊兩個(gè)接線柱上(一上兩下共三個(gè)接線柱)。
知識(shí)點(diǎn)5．實(shí)驗(yàn)誤差分析
(1)系統(tǒng)誤差
①伏安法測(cè)電阻系統(tǒng)誤差來(lái)源：電壓表的分流或電流表的分壓。
②減小系統(tǒng)誤差
根據(jù)題目中給出的電阻大約值，選用合適的實(shí)驗(yàn)器材，采用誤差小的實(shí)驗(yàn)方案(如電流表的內(nèi)、外接法)。
③消除系統(tǒng)誤差
題目給定的條件充分(電表內(nèi)阻已知)，合理設(shè)計(jì)電路可消除系統(tǒng)誤差。
(2)偶然誤差
①電壓表、電流表、多用電表、毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等讀數(shù)誤差。
②描點(diǎn)、計(jì)算等對(duì)數(shù)據(jù)處理造成的誤差。
③通過(guò)多次測(cè)量取平均值或圖像法可以減小偶然誤差。
考向1.電流表的兩種接法
1.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)要測(cè)量阻值約為350 Ω的定值電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：
A.電流表A(量程為10 mA，內(nèi)阻約為100 Ω)；
B.電壓表V(量程為3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)；
C.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍為0～10 Ω，額定電流為2 A)；
D.定值電阻R2(阻值為750 Ω)；
E.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V，內(nèi)阻不計(jì))；
F.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干。
(1)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種測(cè)量電路，電阻的測(cè)量值可由Rx＝eq \f(U,I)計(jì)算得出。式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)，則圖________(填“甲”或“乙”)所示電路的測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。
(2)若采用(1)中所選電路進(jìn)行測(cè)量，得到電壓表和電流表的示數(shù)如圖丙所示，則由此組數(shù)據(jù)可得待測(cè)電阻的測(cè)量值Rx＝________Ω，若所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別按3 kΩ和100 Ω進(jìn)行計(jì)算，則由此可得待測(cè)電阻的真實(shí)值R真＝________Ω(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。
【答案】 (1)乙 (2)300 333
【解析】 (1)由于eq \f(RV,Rx)≈eq \f(3 000,350)＝8.57>eq \f(Rx,RA)＝eq \f(350,100)＝3.5
可知電流表分壓更明顯，故采用電流表外接法，則題圖乙所示的電路測(cè)量更準(zhǔn)確，測(cè)量值更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。
(2)根據(jù)讀數(shù)規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)U＝1.80 V
電流表的示數(shù)為I＝6.0 mA
根據(jù)歐姆定律可得待測(cè)電阻的阻值為
Rx＝eq \f(U,I)＝eq \f(1.80,6.0×10－3) Ω＝300 Ω
電路誤差在于電壓表的分流，則
R真＝eq \f(U,I－\f(U,RV))＝eq \f(1.80,6.0×10－3－\f(1.80,3×103)) Ω＝333 Ω。
考向2.滑動(dòng)變阻器的兩種接法
2.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。圖12中A、B兩端之間電壓恒為U，燈泡L的電阻恒為R1，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R2，在保證安全的情況下，為使燈泡兩端電壓的變化范圍盡量大，應(yīng)選擇______ (選填“甲”“乙”或“丙”)電路，燈泡兩端電壓最大變化范圍是__________ 。
【答案】乙 0～U
【解析】在保證安全的情況下，為使燈泡兩端電壓的變化范圍盡量大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故填乙；根據(jù)乙圖知，燈泡兩端電壓最大變化范圍是：0～U。
3.為測(cè)量“12 V、5 W”的小燈泡在不同電壓下的功率，給定了以下器材：
電源：12 V，內(nèi)阻不計(jì)；
電流表：量程0～0.6 A、0～3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω；
電壓表：量程0～3 V、0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ；
滑動(dòng)變阻器：0～20 Ω，允許最大電流1 A；
開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)要求加在小燈泡上的電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)。
(1)以下四個(gè)電路圖你認(rèn)為最合適的是________。
(2)在本實(shí)驗(yàn)中，電流表的量程可選________。
【答案】：(1)A (2)0～0.6 A
【解析】：(1)電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)需采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故C與D電路圖不符合電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)。小燈泡的電阻RL＝eq \f(U2,P)＝eq \f(122,5) Ω＝28.8 Ω，eq \f(RL,RA)＝144，eq \f(RV,RL)≈520.8，由于eq \f(RL,RA)mB；碰前A的速度v0；因?yàn)閮蓚€(gè)金屬小球的碰撞視為彈性碰撞，則由動(dòng)量守恒定律得
由機(jī)械能守恒定律得
解得
，
可見(jiàn)碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A單獨(dú)滾下落到水平面上的位置為N，A、B碰后在水平面上的落點(diǎn)位置分別為M、P。
8．（2022·海南·高考真題）現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)滿(mǎn)偏電流的表頭內(nèi)阻并改裝成量程為的電流表，如圖所示。
（1）先閉合開(kāi)關(guān)，再調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電流表A的示數(shù)為，電流表G的示數(shù)如圖所示，則流過(guò)G的電流是。若，則；
（2）給G并聯(lián)一個(gè)的電阻進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)電流表G的示數(shù)為時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù)為，則改裝之后的電流表實(shí)際量程是；
（3）若要把它改裝成量程為的電流表，還需要在兩邊并聯(lián)一個(gè) 的電阻。
【答案】
【詳解】（1）[1]電流表G的滿(mǎn)偏電流，則如圖所示電流表G的示數(shù)為。
[2]根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等可得
可得電流表G的內(nèi)阻
（2）[3]對(duì)改裝電表，流過(guò)電阻的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等可得
解得
則改裝后的電流表的實(shí)際量程為
（3）[4]若把并聯(lián)的電流表G再改裝成量程為的電流表，需要并聯(lián)電阻
考情分析
2024·廣東·高考物理第11題
2024·湖南·高考物理第12題
2024·安徽·高考物理第12題
復(fù)習(xí)目標(biāo)
目標(biāo)1.掌握常用儀器的使用方法及讀數(shù)方法。
目標(biāo)2.掌握電流表的內(nèi)、外接法及滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式。
目標(biāo)3.掌握誤差的分類(lèi)及產(chǎn)生原因。
目標(biāo)4.會(huì)根據(jù)電路原理圖連接實(shí)驗(yàn)器材。
刻度格數(shù)(分度)
刻度總長(zhǎng)度
每小格與1 mm的差值
精確度(可精確到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
內(nèi)接法
外接法
電路圖
誤差原因
電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA
電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V
電阻測(cè)量值
R測(cè)＝eq \f(U測(cè),I測(cè))＝Rx＋RA>Rx
測(cè)量值大于真實(shí)值
R測(cè)＝eq \f(U測(cè),I測(cè))＝eq \f(RxRV,Rx＋RV)eq \r(RARV)時(shí)，選用電流表內(nèi)接法
當(dāng)RV?Rx或Rx

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