第48講電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

核心考點(diǎn)

考點(diǎn)一常用儀器的讀數(shù)...............................................................................................................1

考點(diǎn)二測(cè)量電路與控制電路的選擇...........................................................................................4

考點(diǎn)一常用儀器的讀數(shù)

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

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0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，

F前進(jìn)或后退0.5mm，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0.01mm，

即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm。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2.0mm，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：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。

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)

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(2)用途：測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、寬度、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。

刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

(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。

3.常用電表的讀數(shù)

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)。

(1)0~3V的電壓表和0~3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A，

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0~15V量程的電壓表，精確度是0.5V，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“格估讀”，即讀到0.1V。

1

(3)對(duì)于50~0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，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0.01A。

注意：(1)最小分度是“1、0.1、0.01、…”時(shí)，估讀到最小分度的(即估讀到最小分度的下一

1

位)。10

(2)最小分度是“2、0.2、0.02、…”時(shí)，估讀到最小分度的(即估讀到最小分度的本位)。

1

(3)最小分度是“5、0.5、0.05、…”時(shí)，估讀到最小分度的2(即估讀到最小分度的本位)。

1

【例1】（2025·山西臨汾·三模）實(shí)驗(yàn)室有一種游標(biāo)卡尺，其5主尺的最小分度值為1mm；它的

游標(biāo)尺上有10個(gè)等分刻度，刻度總長(zhǎng)19mm，則該游標(biāo)卡尺的精確度為mm。如圖

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甲是用該游標(biāo)卡尺測(cè)量某圓柱直徑的示意圖，讀數(shù)為mm。用螺旋測(cè)微器再測(cè)量該圓

柱的直徑，刻度部分如圖乙所示，讀數(shù)為mm。

【例2】（2025·福建廈門(mén)·三模）(1)利用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬棒的直徑和長(zhǎng)度，

測(cè)量結(jié)果分別如圖（a）和（b）所示，則該金屬棒的直徑d＝mm，金屬棒的長(zhǎng)度

為L(zhǎng)＝cm。

(2)用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：將多用電表的功能旋鈕調(diào)至“×100Ω”擋并進(jìn)行一系列正確操

作后，指針靜止時(shí)如圖（c）所示，則金屬棒的阻值約為Ω。

【例3】（2024·安徽蕪湖·三模）用實(shí)驗(yàn)室提供的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微

器，擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未

對(duì)齊，如圖甲所示，該示數(shù)為mm；螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)

為mm，則可得擺球的直徑大小。

【例4】（2025·寧夏銀川·一模）用游標(biāo)上刻有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量一個(gè)工件的直徑，得

到如圖所示結(jié)果，由于遮擋，只能看到游標(biāo)的后半部分，則工件的直徑為cm。

【例5】（2024·吉林長(zhǎng)春·模擬預(yù)測(cè)）(1)圖甲是一把50分度的游標(biāo)卡尺，它的讀數(shù)為

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mm；

(2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙，則金屬絲的直徑是mm；

(3)如圖丙，當(dāng)使用0~0.6A量程時(shí)，圖中表針示數(shù)是A。

考點(diǎn)二測(cè)量電路與控制電路的選擇

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

1.電流表的內(nèi)、外接法

電流表內(nèi)接法電流表外接法

電路圖

電流表分壓電壓表分流

誤差原因

U測(cè)＝Ux＋UAI測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V

＝測(cè)＝＋＝測(cè)＝

R測(cè)RxRA>RxR測(cè)＋<Rx

電阻測(cè)量值?測(cè)?測(cè)???V

?V

測(cè)量值?大于真實(shí)值測(cè)量值?小于?真?實(shí)值

適用于測(cè)量大阻值電阻小阻值電阻

當(dāng)RARx或Rx>時(shí)，選用電流表內(nèi)接法

兩種接法選擇標(biāo)準(zhǔn)

AV

當(dāng)RV?Rx或Rx<??時(shí)，選用電流表外接法

??A?V

2.滑動(dòng)變阻器兩種連接方式

(1)兩種連接方式對(duì)比

限流式接法分壓式接法對(duì)比說(shuō)明

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串、并聯(lián)關(guān)

電路圖

系不同

負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范

≤≤

＋UE0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大

圍(不計(jì)電源內(nèi)阻)??

??0

閉合S前滑片位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件

(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RxR(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。

3.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。

【例6】（2025·山西·模擬預(yù)測(cè)）要測(cè)量某段金屬絲的電阻率，某同學(xué)測(cè)得該金屬絲的截面直徑

為d，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)電路，并連接如圖甲和圖乙兩種電路。

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(1)上述電路不正確的是（填“甲”或“乙”）電路，原因是。

(2)選用正確的電路測(cè)電阻，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）

端，閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)得多組電壓表和電流表的示數(shù)U、I，

作UI圖像，得到圖像的斜率為k，測(cè)得金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則根據(jù)測(cè)量的值，求

得金屬絲的電阻率；由于測(cè)電阻存在系統(tǒng)誤差，使測(cè)得的電阻率比真實(shí)值（填“大”

或“小”）。

(3)若已知電流表的內(nèi)阻為RA，要消除電阻測(cè)量引起的系統(tǒng)誤差，請(qǐng)?jiān)谶x用的正確電路上改接

一根導(dǎo)線（在要改接的導(dǎo)線上打“×”，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線畫(huà)出改接后的導(dǎo)線）。

【例7】（2025·北京·一模）在測(cè)量某定值電阻的電阻率實(shí)驗(yàn)中，部分電路按照?qǐng)D1連接。由試

觸a點(diǎn)改為試觸b點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變化較大，電流表的示數(shù)變化不明顯，為了減小

測(cè)量誤差，電壓表右端接在點(diǎn)（填“a”或“b”）。某同學(xué)用圖2所示的實(shí)物電路

測(cè)錄定值電Rx的電阻率。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查電流

表及各接線處均完好，則電路的故障可能是。

【例8】（2025·陜西寶雞·一模）某同學(xué)在測(cè)電阻時(shí)的測(cè)量電路如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用電壓

表的量程為0~3V，內(nèi)阻為3000Ω；電流表的量程為0~0.6A，內(nèi)阻為0.10Ω。電表讀數(shù)如圖

乙所示。

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(1)在圖甲情況下，R的測(cè)量值R測(cè)為Ω，真實(shí)值R真是Ω。（計(jì)算結(jié)果保

留兩位小數(shù)）；

R測(cè)R真

(2)相對(duì)誤差的計(jì)算公式為||100%，電流表的內(nèi)阻越小，相對(duì)誤差越（填

R真

“大”或“小”）。

【例9】（23-24高三上·重慶榮昌·階段練習(xí)）某同學(xué)測(cè)量電阻約為30Ω的一段圓柱形合金材料

的電阻率，步驟如下：

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑示數(shù)如圖所示，該示數(shù)為mm；

（2）用伏安法測(cè)合金材料的電阻時(shí)，除待測(cè)合金材料外，實(shí)驗(yàn)室還備有如下器材，為了準(zhǔn)確

測(cè)量其電阻，電壓表應(yīng)選；電流表應(yīng)選。（填寫(xiě)器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母）

A．電壓表V1，量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ

B．電壓表V2，量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ

C．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約10Ω

D．電流表A2，量程0~100mA，內(nèi)阻約2Ω

E.滑動(dòng)變阻器R（0~10Ω）

F.電動(dòng)勢(shì)為4.5V的電源，內(nèi)阻不計(jì)

G.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干

（3）為準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)使待測(cè)電阻兩端電壓變