第48講電學實驗基礎

核心考點

考點一常用儀器的讀數(shù)...............................................................................................................1

考點二測量電路與控制電路的選擇...........................................................................................5

考點一常用儀器的讀數(shù)

基礎過關

1.螺旋測微器

(1)構造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度。

(2)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，

F前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm，

即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千

分尺。

(3)讀數(shù)：測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(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.游標卡尺

(1)構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺。

(如圖所示)

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(2)用途：測量厚度、長度、寬度、內(nèi)徑、外徑等。

(3)原理：利用主尺的單位刻度與游標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表示從游標尺上讀出的與主尺上某一刻度線

對齊的格數(shù)，則記錄結果表示為(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電表允許通過的最大電壓或電流，然后根據(jù)表盤總

的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(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，

看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位。

(2)對于0~15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，這時

要求“格估讀”，即讀到0.1V。

1

(3)對于50~0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時

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，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，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，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）實驗室有一種游標卡尺，其5主尺的最小分度值為1mm；它的

游標尺上有10個等分刻度，刻度總長19mm，則該游標卡尺的精確度為mm。如圖

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

柱的直徑，刻度部分如圖乙所示，讀數(shù)為mm。

【答案】0.13.63.609/3.610/3.611

【詳解】[1]游標尺的每小格長度為1.9mm與主尺上兩個小格相差0.1mm，可知該游標卡尺的

精確度為0.1mm。

[2]用該游標卡尺測量某圓柱直徑讀數(shù)為3mm+0.1mm×6=3.6mm。

[3]用螺旋測微器再測量該圓柱的直徑讀數(shù)為3.5mm+0.01mm×11.0=3.610mm。

【例2】（2025·福建廈門·三模）(1)利用螺旋測微器和游標卡尺分別測量金屬棒的直徑和長度，

測量結果分別如圖（a）和（b）所示，則該金屬棒的直徑d＝mm，金屬棒的長度

為L＝cm。

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

作后，指針靜止時如圖（c）所示，則金屬棒的阻值約為Ω。

【答案】(1)1.847/1.848/1.8495.015

(2)700

【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精確度為0.01mm，讀數(shù)為1.5mm+34.8×0.01mm＝1.848mm

[2]游標卡尺的精確度為0.05mm，讀數(shù)為50mm+3×0.05mm＝5.015cm

（2）指針位于7的位置，讀數(shù)7100700

【例3】（2024·安徽蕪湖·三模）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先調(diào)節(jié)螺旋測微

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

對齊，如圖甲所示，該示數(shù)為mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)

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為mm，則可得擺球的直徑大小。

【答案】0.005（0.005~0.007）20.035（20.034~20.036）

【詳解】[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為

0.010.5mm0.005mm

[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為

20mm0.013.5mm20.035mm

【例4】（2025·寧夏銀川·一模）用游標上刻有10個小格的游標卡尺測量一個工件的直徑，得

到如圖所示結果，由于遮擋，只能看到游標的后半部分，則工件的直徑為cm。

【答案】1.35

【詳解】游標尺上10個小等分刻度的長度是9mm；游標卡尺的主尺與游標尺對齊的刻度讀數(shù)

為18mm，游標尺上第5個刻度與主尺刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為0.95mm4.5mm

所以工件的直徑為d18mm4.5mm13.5mm1.35cm

【例5】（2024·吉林長春·模擬預測）(1)圖甲是一把50分度的游標卡尺，它的讀數(shù)為

mm；

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

(3)如圖丙，當使用0~0.6A量程時，圖中表針示數(shù)是A。

【答案】(1)3.18

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(2)2.150/2.149/2.151

(3)0.44

【詳解】（1）50分度的游標卡尺分度值為0.02mm，則它的讀數(shù)為

0.3cm90.02mm3.18mm

（2）金屬絲的直徑為2mm15.00.01mm2.150mm

（3）當使用0~0.6A量程時，分度值為0.02A，則圖中表針示數(shù)為0.44A。

考點二測量電路與控制電路的選擇

基礎過關

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＝Ux＋UAI測＝Ix＋IV

＝測＝＋＝測＝

R測RxRA>RxR測＋<Rx

電阻測量值?測?測???V

測量值?大于真實值測量值?小于??真?實V值

適用于測量大阻值電阻小阻值電阻

當RARx或Rx>時，選用電流表內(nèi)接法

兩種接法選擇標準

AV

當RV?Rx或Rx<??時，選用電流表外接法

??A?V

2.滑動變阻器兩種連接方式

(1)兩種連接方式對比

限流式接法分壓式接法對比說明

串、并聯(lián)關

電路圖

系不同

負載R上電壓調(diào)節(jié)范

≤≤

＋UE0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大

圍(不計電源內(nèi)阻)??

??0

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閉合S前滑片位置b端a端都是為了保護電路元件

(2)滑動變阻器兩種接法的選擇

滑動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始變化，通常情況下，由于

限流式接法結構簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式接法。

滑動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始讀數(shù)，要求電壓(電流)測量范圍盡可能大；

②當待測電阻RxR(滑動變阻器的最大阻值)時(限流式接法滑動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電路中電表、電阻允許的最大電流。

3.實驗誤差分析

(1)系統(tǒng)誤差

①伏安法測電阻系統(tǒng)誤差來源：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，選用合適的實驗器材，采用誤差小的實驗方案(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)，合理設計電路可消除系統(tǒng)誤差。

(2)偶然誤差

①電壓表、電流表、多用電表、毫米刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器等讀數(shù)誤差。

②描點、計算等對數(shù)據(jù)處理造成的誤差。

③通過多次測量取平均值或圖像法可以減小偶然誤差。

【例6】（2025·山西·模擬預測）要測量某段金屬絲的電阻率，某同學測得該金屬絲的截面直徑

為d，根據(jù)實驗室提供的器材設計電路，并連接如圖甲和圖乙兩種電路。

(1)上述電路不正確的是（填“甲”或“乙”）電路，原因是。

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(2)選用正確的電路測電阻，閉合開關前，應先將滑動變阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）

端，閉合開關后，通過多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，測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，測得金屬絲接入電路的長度為L，則根據(jù)測量的值，求

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

或“小”）。

(3)若已知電流表的內(nèi)阻為RA，要消除電阻測量引起的系統(tǒng)誤差，請在選用的正確電路上改接

一根導線（在要改接的導線上打“×”，用筆畫線代替導線畫出改接后的導線）。

【答案】(1)甲開關不能控制全部電路

kπd2

(2)左小

4L

(3)見解析

【詳解】（1）[1][2]圖甲是錯誤的，原因是開關不能控制全部電路。

（2）[1][2][3]根據(jù)圖乙電路進行實驗，閉合開關前，應先將滑動變阻器的滑片移到最左端，金

屬絲的電阻等于UI圖像的斜率，即Rk

LRSkπd2

根據(jù)電阻定律有R，得到

SL4L

由于測電阻時，電流表外接，使測得的電阻偏小，則測得的電阻率偏小。

（3）若已知電流表的內(nèi)阻為RA，要消除電阻測量引起的系統(tǒng)誤差，將圖乙電路改接如圖所示

【例7】（2025·北京·一模）在測量某定值電阻的電阻率實驗中，部分電路按照圖1連接。由試

觸a點改為試觸b點時，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

測量誤差，電壓表右端接在點（填“a”或“b”）。某同學用圖2所示的實物電路

測錄定值電Rx的電阻率。閉合開關，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(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。

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【答案】b待測電阻斷路

【詳解】[1]電壓表示數(shù)變化較大，電流表的示數(shù)變化不明顯，說明電流表的分壓效果比較顯

著，電流表中的電壓不可忽略，所以應該選用外接法，故應接b；

[2]電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，說明待測電阻斷路。

【例8】（2025·陜西寶雞·一模）某同學在測電阻時的測量電路如圖甲所示。實驗時所使用電壓

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。

(1)在圖甲情況下，R的測量值R測為Ω，真實值R真是Ω。（計算結果保

留兩位小數(shù)）；

R測R真

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

R真

“大”或“小”）。

【答案】(1)5.205.10

(2)小

【詳解】（1）電流表示數(shù)為I=0.50A，電壓表示數(shù)為U=2.60V，可知電阻的測量值為

U2.60

R測5.20

I0.50

真實值

R真=R測-RA=5.10Ω

（2）相對誤差

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R測R真R1

||100%|A|100%||100%

RRRR測

真測A1

RA

可知電流表的內(nèi)阻RA越小，相對誤差越小。

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

的電阻率，步驟如下：

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

（2）用伏安法測合金材料的電阻時，除待測合金材料外，實驗室還備有如下器材，為了準確

測量其電阻，電壓表應選；電流表應選。（填寫器材前對應的序號字母）

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.滑動變阻器R（0~10Ω）

F.電動勢為4.5V的電源，內(nèi)阻不計

G.開關S，導線若干

（3）為準確測量電阻，應使待測電阻兩端電壓變化較大，盡量多的測量數(shù)據(jù)，請選出正確的

實驗電路圖。

【答案】1.844/1.845/1.846ADC

【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為

1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm

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由于最后一位數(shù)是估讀，所以讀數(shù)在1.844mm1.846mm之間即可。

1

（2）[2]電源的電動勢為4.5V，電壓表讀數(shù)應大于量程的，所以電壓表應選A電壓表，量

3

程比較合適；

[3]電壓表選3V，所以