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部分基本仪器的读数和电路连接
一、刻度尺
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

上图长方形木条的长度是：_____________mm。
二、带游标的天平：左下图，天平右盘中已放入60克的砝码，左盘物体的重量＝__________________g。
三、秒表：右下图，秒表的读数是______mim______s。

0
0.1
0.2
单位:g

四、电流表、电压表读数：（估读位数，量程0.6A和3A电流表、3V电压表表达至小数点后2位，15V电压表表达至小数点后1位）。
左下图电流表读数：________A； 右下图电流表读数：______V；
V
3
15
＋
A
0.6
3
＋

左下图电流表读数：______A； 右下图电流表读数：______V；
V
3
15
＋
A
0.6
3
＋

C
D
C
D
五、滑动变阻器和电阻箱
右图，滑动变阻器要以限流降压式接入电路，且要求滑片向右滑动时，电路电流减小，应如何连接。B
A

右图，电阻箱接入电路后，通电前应如何选择各电阻档的位置。

左图电阻箱接入电阻＝______Ω

右图电阻箱接入电阻＝______Ω
六、气压计：（带10分度游标，不需要估读）
下图是气压计读数的放大图，此时的大气压是______cmhg
七、游标卡尺：（不需要估读，以毫米为单位时，游标10分度的表达至小数位1位，20分度和50分度的表达至小数位2位）
把下面各图中游标卡尺的读数填在下划线上。
2
3
4
0
0

读数______mm.

0
0

10
11
12
13

读数______mm

0
1
2
3
0
25
50
75
0

读数______mm

3
4
5
6
7
8
0
25
50
75
0

读数______mm

2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

读数______mm
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

0
1
2
6
2
0
3
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13
14
15
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0

读数______mm

读数______mm。

八、螺旋测微器：（以毫米为单位时，需要估读至小数位3位）
012345
15
20
25
30

读数______mm
012
40
45
0
5
10
012
40
45
0
5
012
45
0
5
10

读数______mm 读数______mm 读数______mm
【选择填空】现使用下述几项测量仪器：
A、厘米分度的刻度尺； B、毫米分度的刻度尺； C、游标10分度游标卡尺；
D、游标20分度游标卡尺； E、游标50分度游标卡尺； F、螺旋测微器。
测量出的如下数据，请在各数据右边的横线上写出它用是什么仪器的（填英文序号）：
⑴ 5.87cm______ ⑵5.870cm______ ⑶5.8cm______
⑷5.872cm______ ⑸5.875cm______ ⑹5.8750cm______
以上有的结果如果是用两种器材测量的，它们表示的意义有什么不同？_________________________________________________________________________
九、欧姆表：读出右图中两欧姆表表头总内阻和指针读数，所选的档次是否正确，应如何改变？
表头内阻＝______Ω，读数______Ω 表头内阻＝______Ω，读数______Ω
如果两表笔接RX时，指针指到电流刻度的 为了能更精确的读数，要把转换开关转到
3/4，则RX＝______Ω。 ______档。

下图多用电表选择开关置于_________ 下图中用多用电表的欧姆挡测二极管，
挡，测量值是______。 指针大概指在什么位置____________。
2.5
10
50
250
500
Ω
V~

十、器材选择和电路连接
电路选择和器材选择是一个综合计算，两者可以独立要求，也可以互相关联，选择前一般需要了解：
1．几种基本仪器的选择要求
⑴滑动变阻器
①最简单的要求：接入电路时，当滑片滑动时，接入电阻如何变化。一般情况下，为了安全，要求刚开始时电路电流、电压比较小，要求掌握此时滑片应滑到什么位置。
②降压限流接法：优点是接法简单，但能调节的电流、电压范围比较小。它的总阻值R与被测电阻RX比较，R越大，能调节的范围越大，但调节的非均匀度也越大，因此一般选择R比RX大但相差不多的。
③分压式接法：它能调节的电流、电压范围大，电压范围接近于0~ε，适合于多测几组数据。它的阻值与RX比较，R越大也是调节的非均匀度越大，一般R比RX小时应选该种接法。
④通过的电流比较：如果滑动变阻器有电流限制时，需要比较电路电流与它的额定电流关系，主要是计算通过它的电流，计算时，降压式接法按通过滑动变阻器的电流＝被测电阻的电流计算，分压式接法通过的最大电流大于被测电阻的电流，此时的最大电流按整个滑动变阻器与被测电阻并联时的干路电流计算。
⑵电流、电压表
①选择原则：以不损坏电表和读数误差小为原则选择量程。即安全性、准确性、方便性。
②合适的量程：按照不损坏电表的原则，量程应选择大一些的好，但如果指针可能偏转的角度太小，读数误差就较大。一般电表在指针偏转的角度超过总刻度的一半时，误差比较小。所以一般不应把估算的最大值作为量程的依据，例如电流值在0.2~1A范围，此时选择0~0.6A量程就比选择0~3A量程好，因为大部分数据可在超过一半的刻度中读出，操作时只要注意控制滑动变阻器的滑片位置就可以使电路电流在安全的范围内变化。
③试触法：当电路的最大电流、电压无法估算时，应先选择较大的量程，使用试触法观察它的电流、电压最大值和最小值，然后再选择合适的量程。
④内阻：电流表的内阻随量程的增大而减小，毫安表一般为几欧至几十欧，1A以上量程的，一般在1欧以下。电压表的内阻随量程的增大而增大，一般在1000欧以上。理想的电流表内阻＝0，电压表内阻为无穷大。
⑤接法：在一般电路中，电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路两端。如果允许其他的接法，如电压表串联在电路中，此时可把它作为一个大电阻，其读数为此大电阻的两端电压。
2．电路选择
Rx
V
A
R
Rx
V
R
A
V
A
Rx
R
Rx
V
A
R
电路选择一般包括两项内容，即电表与被测电阻的接法和滑动变阻器的接法，电表与被测电阻的外接法、内接法是为了减小系统误差，滑动变阻器的降压、分压接法是为了多测几组数据、减小偶然误差、便于操作。右图是一般的测量电阻值的4种电路。
3．器材选择
电路可选器材包括电源、电流表、电压表、滑动变阻器，有的还有电阻箱或其他保护电阻。
⑴估算：它是选择器材的前提条件，一般是估算电路的电流和电压。需要选择的器材越少，估算就越简单。估算一般的步骤是：
①明确估算量：这些估算量必须是选择器材所必须的量，例如通过电流表的电流，电压表两端的电压等。现有试题一般只选择电流表、电压表和滑动变阻器三种器材，一般不要求进行电源选择，因此只要进行相关电流和电压估算。至于滑动变阻器的选择，如果不要求限制电流，则只要根据试题要求，按照以上的方法选择。
②估算方法：根据画好的电路，忽略次要因素，按电路连接方式进行简单的计算。
忽略次要因素，是指某物理量对估算结果不产生大的影响，例如电源、电流表的内阻，当它们比被测电阻小很多时，就不必代入计算。
按电路连接方式，一方面是指按电路的串并联关系计算，另一方面是要计算物理量范围，例如当滑动变阻器接成降压式时，要计算通过电流表的电流和电压表两端的电压的最大值和最小值，当滑动变阻器按分压式连接时，则直接计算最大值就可以。
③选择器材：电表的选择按最小值不超过量程，能在指针偏转角度超过总刻度的一半范围内得到多组数据的方法选择。滑动变阻器的选择则把它的总阻值与被测电阻值比较，按上面的要求选择。
如果试题有特定的要求，例如测灯泡的正常发光的电流和功率，则它的电流和电压都是一个特定值，不必要测多组数据，只要选择符合要求的量程就可以。
4．实物连接
⑴测电池的电动势和内电阻：
按下面的电路图连接右边的实物电路。列出相关计算式。
3
15
3
0.6

按下面的电路图连接右边的实物电路。列出相关计算式。
R1
R2
K2
K1

3
0.6

⑵电阻的测量
按下面的电路图连接右边的实物电路。
3
0.6

Rx
V
A
R

3
15

⑶测电表内阻
①半值法测电表内阻：电阻箱方法。
R¢
A
R
K¢
K
并联法：即把电阻箱和电流表并联，滑动变阻器以限流式接入，如右图。
可自己设定电流表的满偏电流和内阻，如50mA，40Ω，即满偏电压2V，当K¢闭合调R使电流表半偏时，由于总电阻减小使通过R¢电流增大，设增大至55mA，此时通过R的电流为30mA＞25mA，所以R＜RA，即测量值小于真实值。电源电动势越大，为保持IA＝50mA，R¢的接入值说越大，当K¢闭合时，干路电流变化就较小，误差也较小。
R¢
R
A
串联法：即把电阻箱和电流表串联，滑动变阻器以分压式接入，如右图。
器材（代号）
规 格
电流表（A1）
电流表（A2）
电压表（V）
电阻（R1）
滑动变阻器（R2）
电池（E）
电键（K）
导线若干
量程10mA，内阻r1待测（约40Ω）
量程500μA，内阻r2＝750Ω
量程10V，内阻r3＝10kΩ
阻值约100Ω，作保护电阻用
总阻值约50Ω
电动势1.5V，内阻很小

当R接入值由零调至某值使电流表半偏时，电路总电阻变大且干电路电流变小，此时滑片不动，并联部分的电压增大，设由原来的2V增大至2.5V，电流表支路总电阻＝100Ω，R＝60Ω＞40Ω，即测量值大于真实值。电源电动势越大，为保持UA＝2V，R¢左边部分电阻就越大，当R调大时，并联部分电压变化较小，误差也较小。
②两电表方法
并联法：（2000年高考）从下表选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
A、在虚框线方框方中画出电路图，标明所用器材的代号。
B、若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1＝ ，式中各符号的意义是： 。
解：A、要测A1的内阻，只要测量出A1两端的电压U1，用U1除A1的读数就可以得出。U1的最大值400mV＝0.4V，因此量程10V的电压表不能用于测量A1两端的电压，而A2允许最大电压U2＝0.5×750＝375mV，所以可以把它与A1并联。
为了多测几组数据，要把滑动变阻器R2接成分压式，同时，由于A1的允许电流小，还要在两表并联的电路中串联一个保护电阻R1。电路图如右图。
B、I1r1＝I2r2 r1＝I2r2/I1
I1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过电流表A2的电流，r2表示电流表A2的内阻。

串联法：（2001高考）实验室中现有器材如实物图1所示，有：
电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；
电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；
电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；
滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S，导线若干。
S
A1
A2
R2
R1
E
A3
要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。

⑴在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
⑵在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
⑶你要读出的物理量是什么？
解：⑴R1并联在A两端，起分流作用，本部分最小电阻0Ω，最大电阻小于5Ω。
R1
E
S
R2
′′
估算：R1越小，干路电路越大，但为了使A表有一定的读数范围，即使用量程250mA的A3作为A表，因此主要是A′表的选择，如选择A1，则干路最大电流＝10/1.2＝8.3A，最小电流＝10/106＝0.094A，但由于滑动变阻器的阻值比电表部分的阻值大很多，调节起来不方便，如选择A2，则干路最大电流＝10/6＝1.67A，最小电流＝10/110＝0.09A，只要选择R1的阻值比较大时，电路最大电流将减小，两表的读数相差不大，滑动变阻器的调节也比较方便，所以应选A2、A3。
⑶把A3作为A，要测量的量是两表的读数和电阻箱的接入阻值。设通过R1的电流为I1，通
过A的电流为I3，通过A′的电流为I，则I1＝I－I3，I1R1＝I3r3，
部分基本仪器的读数和电路连接
（答案）
一、刻度尺：读数在 50.8（或50.9）mm。
二、带游标天平：读数 60.23 g。
三、秒表：读数 2 min 10.6 s。
四、电流表、电压表：读数分别为 0.26 A； 1.70 A； 2.35 V； 10.3（或10.4） V。
五、滑动变阻器和电阻箱
A、C或A、D接线柱接入电路。
如果串联接入，应接入较大电阻，在改变电阻值时，先转动电阻值小（倍数小）的转换开关改变电阻，再先转动电阻值大（倍数大）的转换开关改变电阻，以防止电路电流改变过大。
210.2 Ω； 2 Ω。
六、气压计：读数为 75.26 cmhg。
七、游标卡尺：读数分别为
21.3 mm； 100.7 mm； 0.55 mm； 36.95 mm； 23.54 mm； 50.00 mm； 52.12 mm；
八、螺旋测微器：读数分别为
4.743（或4.744） mm； 2.043（或2.044）mm； 1.485（或1.486）mm； 2.000 mm；
九、⑴ B、C ； ⑵ D、E ； ⑶ A ； ⑷ E ； ⑸ D ； ⑹ F 。
⑴用毫米刻度尺测量时，5.87cm的后一位“7”是估读值，用10分度的游标卡尺测量时，“7”是精确值，但小数后二位都是有效数字。
⑵5.870cm的最后一位“0”，用20分度和50分度的游标卡尺测量时，都是精确值。
十、欧姆表：
表头内阻＝ 150 Ω，读数 137 Ω（136－138） ，RX＝ 5×10 Ω。
表头内阻＝ 1500 Ω，读数 1.8×100Ω（1.7×100－1.9×100） ， ×10 挡。
交流电压10V 挡，测量值是 6.3 V 。 靠近0Ω处（电阻很小） 。
R1
R2
K2
K1
Rx
V
A
R

3
0.6
3
15

3
0.6

· 9 ·