人教高中物理专题18 力学实验（解析版）.docx

专题18：力学实验
考点01 电学常用仪器的读数和使用 1
考点02 以测电阻为核心的电学实验 3
考点03 以测电源电动势和内阻为核心的电学实验 9
考点04 电学创新实验 13
考点01 电学常用仪器的读数和使用
1．电流表和电压表
量程
精确度
读数规则
电流表0～3 A
0.1 A
与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，只需要精确值后加一估读数即可
电压表0～3 V
0.1 V
电流表0～0.6 A
0.02 A
估读位与最小刻度在同一位，采用估读
电压表0～15 V
0.5 V
估读位与最小刻度在同一位，采用估读
2.多用电表
(1)电流的流向
电流从多用电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出”．
(2)“机械零点”与“欧姆零点”
“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．
(3)欧姆表使用注意事项
①选挡接着调零；②换挡重新调零；③待测电阻与电路、电源断开；④尽量使指针指在表盘中间位置附近；⑤读数之后要乘以倍率得阻值；⑥用完后，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡．
【典例1】某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100~200Ω,材料未知。实验过程如下:
图(a)
图(b)
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为　　　　mm。 
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至　　　　倍率的电阻挡(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。 
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为　　　　Ω。 
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为　　　　Ω·m(结果保留3位有效数字)。 
答案　(1)1.414　(3)×10　(5)160　(7)3.14×10-4
【解析】：(1)螺旋测微器的固定刻度读数1 mm，可动刻度读数为0.01×41.4＝0.414 mm，所以最终读数为1 mm＋0.414 mm＝1.414 mm，由于需要估读，因此在范围1.412～1.416 mm内均正确；(3)因为待测电阻电阻值约为100~200Ω，且欧姆档读数在中值附近精确度较高，故将多用电表的选择开关旋至×10倍率的电阻挡；读数为16×10Ω=160Ω。(7)由电阻定律,代入数据可得
【变式1-1】用一多用电表进行多次测量,指针指在图中位置,请把相应读数读出。
(1)如果是用直流挡测量电流,指针位置如①所示,则读数为__________
(2)如果是用直流挡测量电压,指针位置如图①所示,则读数为__________
(3)如果是用倍率挡测量电阻,指针位置如图②所示,则读数为__________Ω。
【答案】：（1）64.0mA（2）1.60V（3）3000Ω
【解析】：(1)、如果用直流100mA档测电流，则应读表盘第二排刻度，再按比例读出示数为64.0mA。
(2)、如果是用直流2.5V挡测量电压，则应读表盘第二排刻度，再按比例读出示数为1.6V。
(3)、如果是用倍率×100挡测量电阻，则应读表盘第一排刻度，则读为30×100=3000Ω。
考点02 以测电阻为核心的电学实验
1．电阻测量的基本方法
(1)伏安法：有电压表、电流表且电表量程恰当时选择“伏安法”．
(2)安安法：电压表不能用或没有电压表的情形下，若知道电流表内阻，可以将电流表当作电压表使用，即选择“安安法”．
(3)伏伏法：电流表不能用或没有电流表的情况下，若知道电压表内阻，可以将电压表当作电流表使用，即选择“伏伏法”．
(4)伏安加R法：在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的要求，需加保护电阻，“伏安加R法”又叫做“加保护电阻法”．
注意：电表的“三用”：如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．
2．电表的替代与改装
在没有电压表或电压表不能用、没有电流表或电流表不能用时，要用到电表的替代与改装．
(1)内阻已知的电压表相当于小量程的电流表；
(2)内阻已知的电流表相当于小量程的电压表；
(3)灵敏电流计串大电阻改装成电压表；