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实验题
如图甲物理的长度是__________cm，图乙温度计的示数是________℃，图丙电压表的示数是_______V。

本题信息：2010年贵州省中考真题物理实验题难度一般来源:牛青丹
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本试题 “如图甲物理的长度是__________cm，图乙温度计的示数是________℃，图丙电压表的示数是_______V。” 主要考查您对
温度计的构造及工作原理

电压的测量，电压表的使用

长度的测量及刻度尺的使用
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温度计的构造及工作原理
电压的测量，电压表的使用
长度的测量及刻度尺的使用

定义：
温度计，是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。

工作原理：
根据使用目的的不同，已设计制造出多种温度计。其设计的依据有：利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；热电效应的作用；电阻随温度的变化而变化；热辐射的影响等。
一般说来，一切物质的任一物理属性，只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用来标志温度而制成温度计。

实验室温度计的构造：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度、温标。
各种温度计工作原理
1．气体温度计：多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。

2．电阻温度计：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。高精度温度计高精度温度计

3．温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温，有的能测接近绝对零度的低温。

4．高温温度计：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。

5．指针式温度计：是形如仪表盘的温度计，也称寒暑表，用来测室温，是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。

6．玻璃管温度计：玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传，易碎。

7．压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃；热损失大响应时间较慢。

8．水银温度计：水银温度计是膨胀式温度计的一种，水银的凝固点是-38.87℃，沸点是356.7℃，用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度，它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度，不仅比较简单直观，而且还可以避免外部远传温度计的误差。

9. 双金属温度：计双金属温度计是一种适合测量中、低温的现场检测仪表，可用来直接测量气体、液体和蒸汽的温度(见图)。该温度计从设计原理及结构上具有防水、防腐蚀、隔爆、耐震动、直观、易读数、无汞害、坚固耐用等特点。可取代其他形式的测量仪表，广泛应用于石油、化工、机械、船舶、发电、纺织、印染等工业和科研部门。

电压表的使用方法，读数方法:（下表）

项目	电压表
实物图
符号
接线柱	有三个接线柱，分别是“－”、“3”和“15”，“－”表示负接线柱，“3”和“15”是两个正接线柱
量程及分度值	0~3量程，分度值为0.1V；0~15V量程，分度值是0.5V
使用方法	①电压表必须与被测用电器并联 ②要让电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出 ③所测电压不能超过电压表的量程，若不能估测被测电压的大小，可用试触法来试一下 ④绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在电源的两极上，这样会烧坏电流表和电源
读数方法	① 根据导线连接的接线柱判定电压表使用的是哪个量程 ② 根据量程确定所对应的分度值 ③ 根据指针位置正确读取电压表的示数，若指针不指在整刻度要适当估读 ④ 记录数值时不要忘记写上单位

电压表的特点:
电压表内阻很大，接入电路后相当于开路。由于这个特点，电压表可以直接接到电源两端测量电源电压。如果电压表在使用过程中与用电器串联，电路就相当于开路了。

例在做“练习使用电压表”实验时，小华把电压表接在了如图所示的电路中，小灯泡的规格为“1．2v 1．5w”，电池的电压为1．5V。闭合开关S后，小灯泡__(填“发光”或“不发光”)，电压表的示数为__V。

解析:从图中可以看出，电压表与灯泡串联了，由于电压表的电阻很大，所以通过灯泡的电流很小，可以认为是零，所以灯泡不会亮，根据串联电路的分压规律，电源电压基本上都分在了电压表两端，所以电压表的示数为电源电压。

答案:不发光、1．5

去源法判断电压表测哪部分电路的电压：
去源法是指在分析电路中电压表测的是哪个部分电路两端的电压时，可先将电源去掉，然后进行分析的方法使用“去源法”时应注意，在去掉电源(即电源处断开)后，电压表与哪个部分电路组成回路，则电压表测的就是那部分电路两端的电压。

例1：存图所示的电路中，闭合开关S，电压表是测量L₁两端电压的正确电路是( )

解析：去掉电源后，会发现A、B、C中电压表均与L2构成回路；D中电压表与L1、L2均构成回路。
答案：D
点拨：所谓“构成回路”是指电压表与其他用电器之间有导线（包括开关）相连，没有断开之处。

电压表的试触:
     在预先不能确定电压表应选择的量程时，应该采用“试触”的方法，即在合上开关时仅轻轻接触一下就断开，而不是一下子将开关合到底且长时间不断开。试触时，先选用较大的量程。
   “试触”的方法在电学实验中很重要，要掌握这种方法。在试触时还町以根据电压表指针的方向变化，判断哪端是电池的正极，哪端是电池的负极。将电压表与失去电极标识的电源两极相连，然后迅速试触。如果电压表指针正向偏转，说明与“+”接线柱相连的电极为正极，与“-”接线柱相连的电极为负极。如果电压表指针反向偏转，说明与电压表的“+”接线柱相连的电极为负极，与电压表的“-”接线柱相连的电极为正极。

判断未知电表的方法：
    对电路中未知电表的判定是个难点，下面介绍几种常用的方法。
1．短路法
   电流表和电压表是测量仪表，将它们接入电路中对电路结构不产生影响。电流表内阻很小，相当于一根导线；电压表内阻很大，相当于开路。因此可将要填电表的地方换成一根导线，若电路出现短路，则所要填的表应是电压表；若电路并未出现短路，则所要填的表应是电流表。
2．去表法
    假设把电表从电路中去除，分析电路是否因此而受到影响。若其他元件不能正常工作，则电表一定是串联在电路中，应是电流表；若其他元件不受影响，则电表一定是并联在电路中，应是电压表。
3．分析法
    对于连接方式已确定的电路，可以先观察电路的连接情况，再考虑电表的连接法则，即电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，最后进行综合判断。
例1如图所示电路中，a、b、c是电压表或电流表，其中（   ）

A．a、b为电流表，c为电压表
B．a为电压表，b、c为电流表
C．a为电流表，b、c为电压表
D．c为电流表，a、b为电压表
解析：在a、b、c三处分别换上一根导线，则在a处灯泡L1发生短路，所以a应为电压表，b、c处电路未出现短路，所以b、c处为电流表。
答案：B
由电压表示数判断电路故障：
电路出现故障，一般有两种情况：
（1）发生短路
（2）发生断路。
两种情况，电压表的示数都有可能是零或接近电源电压

故障	电压表示数	出现故障的位置	出现故障的原因	用电器工作情况	电路图
短路	零	与电压表并联的用电器发生短路	导线两端电压为零	部分用电器工作
短路	电压表的示数接近电源电压	与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路	电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端	部分用电器工作
断路	零	与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路	电压表的接线柱 (至少有一个)没有与电源接通	用电器不工作
断路	电压表的示数接近电源电压	与电压表并联的用电器发生断路	电压表、用电器与电源直接构成了一个通路	用电器不工作

认识刻度尺：
要做到“三看”(如图)：

(1)看刻度尺的零刻线是否磨损。如已磨损应从其他清晰划线量起
(2)看刻度尺的量程(测量范围)。原则上测长度要求一次测量，如果测量范围小于实际长度，势必要移动刻度尺测量若干次，这样会产生较大的误差。
(3)看刻度尺的分度值。分度值反映了刻度尺的准确程度和测量结果的有效性。量程和分度值应从实际测量的要求出发进行选择。
刻度尺使用方法：
(1)会“选”，指刻度尺的选择，不同的刻度尺其精确程度不同，也就是分度值不同。测量对象不同，所需的精确程度也不同。例如：在安装门窗玻璃时进行的测量准确程度要求较高，要选用分度值为1mm的刻度尺，而测量教室的长和宽时，准确程度要求不高，长度较大，选用分度值是lcm且量程较大的卷尺较合适。

(2)会“放”。如图所示．尺要沿着所测的物体，不利用磨损的零刻线。所谓沿着，一是指放正不歪斜；二是指要尽可能地贴近被测长度。零刻线磨损的应以其他某一刻线为零点，读数时要注意减去“零点”前的数字：

(3)会“看”。如图所示，读数时，视线要与尺面垂直，不要斜视。

(4)会“读”。精确的测量需要估渎，指在读数时，除准确读出分度值的数字(准确值)外，还要估读到分度值的下一位(估计值)。如25．38cm中， 25．3cm是准确值，0．08cm是估计值，虽然估读的并不准确，但它对我们还是有用的，它表示该物体的长度在 25．3～25．4cm之间而更接近于25．4cm。

(5)会 “记”。记录测量结果时，除了正确无误地记下所读出的数字外，还要标明单位，只写了数字未标明单位的记录是没有意义的。

选用合适刻度尺和正确记录数据的方法：
长度测量的精确程度是由刻度尺的分度值决定的。所以，根据所要达到的精确度，要选择分度值和量程都合适的直尺、皮卷尺等刻度尺，如：测量课本的长度，用分度值为1mm、量程为30cm的塑料直尺即可。用精确度很高的刻度尺去测量一个精确度要求不是很高的物体，如用游标卡尺或螺旋测微器去测量课桌的长度，增加了测量的麻烦，也是不可取的。测量时要尽量选择量程大于所测物体长度的刻度尺，这样可避免多次测量的累加，提高测量精确度。

正确读数和记录数据是做好测量的关键。读数时，应弄清各大小刻度值的意义(即标有数字的主刻度的单位及分度值的单位)。如图所示，每一大格为1cm，每一小格为1mm。读数时，还要注意被测物体的始端是否与刻度尺的零刻线对齐，若没有对齐，要将所读数值减去这一刻度的刻度值。

减小测量误差的方法：
测物体长度时，测量误差要尽量减小，减小误差的措施有两条：一是采用较准确的刻度尺，采用科学、准确的测量方法测量；二是多次测量求其平均值。在计算平均值时，应先计算列估读值的下一位，然后再对该数进行四舍五入，最后的记录结果一定要和每次测量的记录值的精确度相同。

判断刻度尺分度值的方法
1．对位法
     这种方法是根据测量值所带的单位，将测量值的每个数位与长度单位一一对应。其步骤是：①先看所给测量结果的“标称单位”；②再从小数点的前一位开始，由标称单位逐级缩小单位，并同时在各个数位上标出对应的单位，直到小数点后的倒数第二位为止；③最后看标出的最后一级的单位(即倒数第二位数字所对应的单位)是什么，此刻度尺的分度值就是什么。

2．移位法
     这种方法是将测量结果换算成小数点后只有一位数字的形式，此时换算所得的单位就是刻度尺的分度值。如测量值为40mm，移位后为4．0cm，则测量该值所用刻度尺的分度值就是1cm。

3．数位法
      这种方法是根据测量时记录测量结果所带的单位与刻度尺的分度值的关系，通过数小数位来确定刻度尺的分度值.如果测量值的单位是m，小数位只有1 位，测量时刻度尺的分度值就是1m；如小数位有两位，刻度尺的分度值就是1dm；如小数位有3位，刻度尺的分度值就是lcm；如小数位有4位，刻度尺的分度值就是1mm；如小数位有5位，刻度尺的分度值就是 0．1mm。上题中的记录值是以1m为单位，小数位有4 位，测量该值时所用刻度尺的分度值就是1mm。如果测量值是以dm、cm、mm为单位记录的，数位方法以此类推。在测量值无小数位的情况下，测量时刻度尺的分度值要比测量值所带的单位大一级。

机械运动知识梳理：

长度测量的特殊方法:
长度测量中常常遇到一些不好直接测量的问题。例如：怎样用刻度尺测量一张纸的厚度?细铜丝的直径?乒乓球的直径?圆锥的高?某段曲线的长度?这些就分别用到“累积”、“曲直互化”、“平移”、“公式法” 等特殊办法和技巧.

积累法	把若于个相同的微小量“累积”起来，变得可直接测量，将测出的总量除以累积的个数，便得到微小量，这种方法叫“累积法”。这种方法用于长度测量就是把多个相同的微小长度的物体叠放在一起，测出叠收后的总长度，用总长度除以叠放物体的个数，得到单个物体的微小长度例如，要测一张纸的厚度，我们可以先用毫米刻度尺测出课本正文(除去封面)的总厚度．利用页数确定纸的张数，用总厚度除以张数算出一张纸的平均厚度。再如，要测细铜丝的直径，可以把细铜丝在圆铅笔上紧密排绕若干圈，测出这线圈的总长度．用线圈的总长度除以线圈的圈数，便可得到铜丝的直径
曲直互化法	借助于一些辅助器材(例如不易拉长的软线、嘲规、硬币、滚轮)把不能直接测量的曲线变为直线，再用刻度尺测量，这就是“化曲为直法”。譬如：要测某段曲线长，可用不易被拉长的软线，先使它与待测曲线完全重合，并在始末端做上记号，然后把软线拉直，用划度尺测出始末端记号间的长度即为曲线的长度。例如地图上某段公路线的长度用已知周长的滚轮在较长的曲线上滚动，记下滚过的圈数，再用滚过的圈数乘以轮子的周长，就得到曲线的长度汽车、摩托车上的里程表。就是根据这一原理制作的还可将圆规两脚分开(分开的距离视曲线弯曲程度而定，越弯曲，间距就越小些)，再用圆规两脚连续分割曲线，记下分割的总段数，测出圆规两脚间的距离，此距离乘以两脚在曲线上连续画出的总段数这便是曲线的大约长度用自行车测一段马路的长时，可先测出车轮的周长，再推出自行车通过这段马路，并数出车轮转的圈数，则圈数乘以周长即得这段马路的长。这就是“化直为曲法”
平移法(等量替代法)	借助于一些简单的辅助器材(如三角板、直尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上，从而可直接测出该长度，这种方法叫“平移”法。例如借助于三角板、直尺便可测出硬币、乒乓球的直径，圆锥体的高
公式法	测圆的周长时，可先测出圆的直径，再利用公式求出周长。像这样先测出相关量，再利用公式求出被测量量的方法叫“公式法”再如测长方体体积也用此法
化暗为明法	有些待测物体，不是明显地露在外面，而是隐含在物体的内部，刻度尺不能直接测量，如玻璃管的内径、工件的裂缝等，可以选择大小合适的钢针插入孔内，在管口处给钢针做上记号，然后再测钢针记号处的直径即可(常用千分尺测量)。如下图所示

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