高中物理二轮专题复习学案:第1讲 基本仪器的使用(新课标)

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高中物理二轮专题复习学案:第1讲 基本仪器的使用(新课标)

‎ 专题七 物理实验 ‎【考纲点击】‎ 具体分类 考纲要求 基本仪器 刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器,测量头(光学)秒表,打点记时器,电流表,电压表,灵敏电流表,示波器,多用电表,滑动变阻器,电阻箱 力学实验 实验一:研究匀变速直线运动 www.ks5u.com实验二:探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系 实验三:验证力的平行四边形定则 实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动能定理 实验六:验证机械能守恒定律 电学实验 实验七:测定金属的电阻率 实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线 实验九:测定电源电动势和内阻 www.ks5u.com实验十:练习使用多用电表 实验十一:传感器的使用 第1讲 基本仪器的使用 ‎【实验专题归纳】‎ 基本仪器 长度测量仪器:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器 质量测量仪器:天平 时间测量仪器:秒表,打点计时器 力测量仪器:弹簧秤 温度测量仪器:温度计 电学量测量仪器:电流表,电压表,灵敏电流表,示波器,多用电表 电学控制元件:滑动变阻器,电阻箱 一、基本仪器的分类 二、高考易错问题剖析及应试策略 ‎【高考真题探究】‎ ‎1.(2010·安徽理综·T 21)(18分)‎ Ⅰ.(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为__________________mm。‎ ‎(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为__________________cm。‎ ‎【命题立意】本题主要考查考生对游标卡尺和螺旋测微器的的正确使用。要求考生掌握两种仪器的读数规则,同时会对读出的结果进行验证。‎ ‎ 【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:‎ 利用精确度检验结果 确定精确度 读数规则 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【规范解答】(1)可以从图1中看出,从螺旋测微器的固定刻度尺上读出的读数为‎0.5 mm,由可动刻度读出小数部分为11.7×‎0.01 mm=‎0.117 mm,因此物体厚度为‎0.5 mm+‎0.117mm=‎0.617 mm;(2)从图2可以看出,主尺读数为‎0.6 cm,游标尺的第15条刻度线和主尺上的一条刻度线重合,则此时读数为‎0.6cm+×‎15 mm=‎0.675 cm。‎ ‎【答案】 (1)0.617 (2)0.675‎ ‎【类题拓展】 三招防止读数时出错 ‎(1)遵循读数规则。游标卡尺的读数规则:整毫米数由主尺读出,游标尺的第几刻度线与主尺上的某一刻度线重合,毫米以下的读数就是n分之几,n是游标卡尺上的分度数,若题中游标卡尺是10分度的,那就是10分之几;若题中游标卡尺是20分度的,那就是20分之几;若题中游标卡尺是50分度的,那就是50分之几。‎ 螺旋测微器的读数规则:在固定刻度尺上读取大于‎0.5毫米的数l1(小于‎0.5毫米的数是记作l1=0),在可动刻度尺上读取大于‎0.01毫米小于‎0.5毫米的数l2,再根据固定刻度尺上的中线处于两个最小刻度之间的位置,估读一个数l3。如果固定刻度尺上的中线正对某一可动刻度,千分位读“0”。总读数l=l1+l2+l3。‎ ‎(2)用精确度来对结果验证 对于游标卡尺:首先把不是以毫米作单位的一律化成以毫米作单位,则小数点后面位数与游标卡尺的精确度相同。如果小数点后面位数与精确度不同,即出错。‎ 对于螺旋测微器:首先把不是以毫米作单位的一律化成以毫米作单位,则小数点后面要有三位有效数字,特别是最后一位估读数字是零时,也不能省略。如果多于或少于三位,即出错。‎ ‎(3)一定注意在做填空题时,题目给定的单位若不是毫米时,务必要把毫米化成题目中要求的单位。‎ ‎2.(2010·天津理综·T9(3))要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:‎ 电流表A,量程‎0.6A,内阻约0.1Ω;‎ 电压表V2,量程5V,内阻约5KΩ;‎ 定值电阻R1,阻值30Ω;‎ 定值电阻R2,阻值为3KΩ;‎ 滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流‎1.5A;‎ 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;‎ 开关S一个,导线若干。‎ 有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ‎ 请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号 由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。‎ ‎【命题立意】本题考查的电阻的测量一直是高考的热点,本题考查的测电阻的方法,体现了高考的灵活性。‎ ‎【思路点拨】解答本题时注意以下突破点:电流表示数太小时误差太大,故不能使用;设计电路的关键是应用电路的串并联特点求的待测电压表中的电流。‎ ‎【规范解答】 ①当待测电压表V1 两端的电压达到2V时,其中的电流约为,电流太小,电流表A几乎没有示数,所以不能这样连接的原因为:电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。‎ ‎②因为电流表量程太大,所以不能直接用。可以用定值电阻中的电流去替代,可以将定值电阻与电压表串联,间接得到电流,所选电阻要与电压表的内阻差不多大,故选定值电阻R2,用电压表V2测V1和R2的串联电压,有两个电压表的示数之差得到定值电阻两端的电压;为了要测得多组数据,滑动变阻器要用分压接法,故电路设计为如图所示。‎ ‎③R2两端的电压为:, R2中的电流也就是电压表V1中的电流为:,‎ 所以电压表V1的内阻为:‎ ‎,‎ 其中表示的电压;表示V2的示数即和串联的总电压 ‎【答案】‎ ‎①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 ‎ ②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示 ‎ ③ ‎ ‎ 表示的电压 ;表示和串联的总电压 ‎【类题拓展】 巧改条件后的电路设计 若把题目中电压表V2的内阻约5KΩ;改为电压表V2的内阻为5KΩ,虽然只有一字之差,电路就可以有另外的设计方案,电路如下 两个电压表的内阻之比等于电压之比,所以 ‎3.(2010·广东物理卷·T34(2))某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(=5)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图14(a).‎ ‎①在图14(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。‎ ‎②请完成下列主要实验步骤;‎ A. 检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图14(c)所示,读得电阻值是____________;‎ B. 将开关闭合,开关断开,电压表的示数是1.49V;‎ A. 将开关 _______,电压表的示数是1.16V;断开开关 。‎ ‎③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。‎ ‎④由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。‎ ‎【命题立意】本题主要考查闭合电路欧姆定律、电阻箱的读数、电路的连接、误差分析。‎ ‎【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:‎ 按所给的电路图连线。注意:按图施工。‎ 利用闭合电路欧姆定律及电路的连接关系列式求解。‎ ‎ ‎ ‎【规范解答】①如图所示 ‎②读出:20Ω;闭合S2后电阻箱才工作 ‎③ S1闭合、S2断开时:RV很大,可得: (1)‎ S1、S2都闭合时: (2)‎ 代入数据得: ‎ 故 ‎④忽略电压表电阻的影响,有 (3)‎ 考虑电压表电阻的影响,设电压表的电阻为:RV则(1)(2)两式变为:‎ 两式相减并整理得: (4)‎ ‎(3)/(4)得: (U1>U2) r测
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