1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析

1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析
1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析

1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)

组卷老师:莫老师

一.实验题(共50小题)

1.某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为6.0V,内阻约为1Ω),灵敏电流计(满偏电流I g=100μA,内阻R g=100Ω),定值电阻R1(R1=1Ω),定值电阻R2(R2=59.9kΩ),变阻箱R(阻值范围0~9.9Ω可调),开关,导线若干。同学们发现没有电压表,于是提出把G表改装成电压表

(1)G表改装成电压表,应选择上面的某一电阻与G组合,改装后电压表量程为V

(2)为了准确地测量出电源的电动势和内电阻,请在图1虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上(R1、R2、R),变阻箱请补充完整变阻箱的符号

(3)同学们根据电表G读数和变阻箱R读数,作出了图象如图2所示,已知图线的斜率为k,截距为b,则所测得电源的内电阻r=(用题目中所给的字母表示)

(4)如图3所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上(已知测得的电动势E=6.0V,内阻r=1.0Ω),如图4,则每只灯泡消耗的实际功率为W(保留2位有效数字)。

2.要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻,给定了下列实验器材:

A.待测电源(电动势约3.8V,内阻约1Ω)

B.电流表A1(量程0.6A,内阻未知)

C.电压表V1(量程15V,内阻r1=5kΩ)

D.电压表V2(量程3V,内阻r2=3kΩ)

E.定值电阻R1=500Ω

F.定值电阻R2=1000Ω)

G.滑动变阻器R(阻值范围0~20Ω)

H.滑动变阻器R(阻值范围0~100Ω)

I.开关及导线

(1)该实验中电压表应选,定值电阻应选,为操作方便滑动变阻器应选。(填选项前面的序号)

(2)在方框中画出实验电路图。

(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,测得多组数据后作出U﹣I图象,若图象的纵截距为b,斜率为绝对值为k,忽略电压表的分流作用,则电动势E=,电源内阻r=。(这两空要求用题目给的符号,r1,r2,R1,R2及k,b表示)

3.某型号电池的电动势约3.7V,内阻约2Ω,现欲测定其电动势E和内阻r,给定的器材有:

待测电池E滑动变阻器R(0~15Ω,1A)

直流电压表V(量程3V,内阻约为6kΩ)

直流毫安表mA(量程100mA,内阻R A=5Ω)

开关S一个;导线若干。

(1)为了把毫安表改装成量程为0.6A的电流表,需要给毫安表并联一个阻值

R0=Ω的定值电阻;

(2)按图甲所示连接好电路,实验过程中要使电压表读数变大,则滑动变阻器滑片应移动(选填“向左”或“向右”)。

(3)用该电路测量出多组数据,作出图乙所示的U﹣I图象(I为毫安表示数),横坐标截距为a,纵坐标截距为b,则待测电池电动势E=,内阻r=(用只含a、b字母的式子表示)。

4.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测一节干电池、电流表A(量程0.6A,内阻小于1Ω)、电流表A1(量程0.6A,内阻不知)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~l0Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.

(1)该同学按图甲连线,闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节滑动变阻器和电阻箱,此时,电流表A1的示数为0.60A,电阻箱的示数为0.10Ω,由图乙读出电流表A的示数为A,则电流表A的内阻R A为Ω.

(2)利用图甲所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:

①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接;

②断开开关K,调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;

③断开开关D,再次调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表

示数;

④重复实验进行多次测量.

(3)图丁是根据实验数据绘出的﹣R图象,由此求出干电池的电动势E= V、内阻r=Ω.(计算结果均保留两位有效数字)

5.如图为测定电源电动势和内电阻的几个实验电路,回答下列问题.

(1)由于伏特表内阻不是无穷大,安培表内阻也不是零,这些都会对实验结果造成影响.

①四个电路图中,(选填甲、乙、丙、丁)电动势和内电阻测量值都偏小.

②四个电路图中,(选填甲、乙、丙、丁)电动势的测量值无系统误差.(2)若甲图中安培表可视为理想电表,采用图象法处理测量数据.若纵坐标为电阻箱的读数R,则横坐标为(选填I或)此时描点连线所得才为一条直线.该直线的斜率表示(用物理量符号表示);直线与纵轴截距绝对值表示(用物理量符号表示)

6.锂电池具有能量密度大、重量轻、寿命长、绿色环保等优点,已得到了广泛应用。图甲为某国产手钻内的可充电的锂电池,该电池标称电动势为12V.某实

验小组想测定它的电动势和内电阻。同学们上网查得该电池的内电阻很小,大约只有几十毫欧。他们从实验室找到了两个开关S1和S2、一个双量程电压表V(0~3V,0~15V,内阻约几千欧)以及一个电阻箱(99.999Ω,精度0.001Ω).并设计了如图乙所示的电路。接着完成了以下的实验步骤:

a.按图乙所示电路连接实物电路;

b.保持开关S2断开,闭合开关S1,读出电压表示数U1;

c.把电阻箱调到适当的阻值,再闭合开关S2,此时电压表的示数U2如图丁所示,电阻箱R的示数如图戊所示;

d.记下实验数据,并计算出锂电池的电动势和内电阻;

e.实验完毕,整理实验器材。

请完成下列问题:

(1)请用笔代线,按图乙电路图将图丙中实物电路连接好。

(2)根据图丁和图戊可知U2=V、R=Ω。

(3)如果步骤b中测得U1=12.5V,根据以上测量数据可以计算出该电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。

(4)请提出该小组操作中不当或可以改进的地方:。

7.甲、乙两同学做“测量电源的电动势与内阻”的实验。

(1)把多用电表的选择开关拨向“直流电压10V”挡,再将两表笔分别与干电池的两极接触其中红表笔应与电池的(填“正”或“负”)极接触;此时表盘如图甲所示,则读数为V。

(2)为了更精确地测量,甲同学又用电阻箱、多用电表(仍选电压挡)、开关和导线连成图乙所示电路。闭合开关S,改变电阻箱接入电路的阻值R,读出多用电表的示数U,用E表示电源电动势,r 表示内阻,请选用代表上述器材的字母,写出甲同学所测电路中电源电动势和内阻的关系式。

(3)从实验原理来分析,电动势的测量值(填“>”“=”或“<”)真实值。(4)乙同学利用图丙所示电路进行测量,初始时滑片P在最左端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后发现滑片P向右滑过一段距高x后电流表才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两电表读数与的关系图丁,如图所示,则根据图象可知,电池的电动势为V,内阻为Ω.(保留两位有效数字)

8.为了测量一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,实验室准备了下列器材供选用

A.待测干电池一节

B.直流电流表A1(量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.02Ω)

D.直流电压表V1(量程0~3V,内阻约为5kΩ)

E.直流电压表V2(量程0~15V,内阻约为25kΩ)

F.滑动变阻器R1(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A)

G.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为2A)

H.开关

I.导线若干

(1)实验中电压表应选用;电流表应选用;滑动变阻器应选用。(填字母代号)

(2)实验小组在进行实验时,初始滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关S后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图乙所示,则根据图象可知,电池的电动势为V,内阻为Ω。

9.门楼同学利用图甲所示的电路测量电源电动势和内阻,图乙所示电路测Rx 的阻值,两个电路使用同一电源。由于电压表和电流表内阻的影响会给实验带来一定的误差,其中,图甲中(填“电压表”或“电流表”)的内阻对实验结果无影响,图乙中(填“电压表”或“电流表”)的内阻对实验结果无影响。图丙是该同学根据实验测得的数据作出的图象,由图可知,电源的短路电流为A(结果保留两位有效数字)。

10.某探究小组准备用图(甲)所示电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:待测电源(电动势约2V),电阻箱R(最大阻值为99.99Ω),定值电阻R0(阻值为2.0Ω),定值电阻R1(阻值为4.5kΩ),电流表G(量程为400μA,内阻R g=500Ω),开关S,导线若干.

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为V的电压表.

(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;(3)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则和的关系式为(用题中字母表示);

(4)以为纵坐标,为横坐标,探究小组作出﹣的图象如图(乙)所示.根据该图象求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=V(计算结果保留两位小数).

(5)该实验测得的电动势E

测与真实值E

相比,理论上E

E

(填“>”“<”

或“=”)

11.某同学在测量一电源的电动势和内阻时,使用的器材规格如下:电源E(电动势约为3V,内阻约为0.8Ω)

电压表(量程0~3V,内阻很大)

电压表(量程0~3V,内阻很大)

滑动变阻器R(0~20Ω)

定值电阻R0=2Ω

电键一个、导线若干

(1)如表是该同学在实验数据表格,根据表中数据在坐标纸中作出U1﹣U2图线如图1所示.

(2)请你根据(1)中数据分析该同学实验方法,并在如图2所示的方框中画出电路图.

(3)根据图线可求得电源电动势E=V,内阻r=Ω.(结果保留3位有效数字)

12.某实验小组要测量一节旧干电池的电动势和内电阻,用到下列器材:灵敏电流计(内阻为50Ω);电压表(0~3V,内阻约为10kΩ);电阻箱R1(0~999.9Ω);滑动变阻器R2;开关;导线若干。

(1)由于灵敏电流计的量程太小,该实验小组用电阻箱R1与灵敏电流计并联,可使其量程扩大为原来的20倍,则改装后的电流表内阻为Ω。

(2)扩大量程后灵敏电流计的刻度盘并没有改变,将器材连接成如图甲所示的电路,调节滑动变阻器,读出了多组电压表示数U和灵敏电流计的示数I G,并作出了U﹣I G图线如图乙所示,由作出的U﹣I G图线及题中的相关信息,可求得干电池的电动势E=V,内阻r=Ω。

13.如图甲所示,某同学在父亲的遥控车钥匙更换电池时得到了一枚换下来的纽扣电池,拿到实验室来测定电池的电动势和内阻。

(1)先用多用电表对电池电动势进行粗测,测量结果如图乙所示,其示数为V,由于旧电池的内阻较大,该示数(选填“大于”“等于”或“小于”)电池的额实际电动势。

(2)该同学对纽扣电池进一步测定,按图丙所示的电路图已连接好部分电路,请你把图丁中剩余的电路连接完整。根据实验数据作出的U﹣I图象如图戊所示,由图戊可知,电源的电动势E=V,内阻r=Ω.(结果均保留三有有效数字)

14.在测量电源的电动势和内阻的实验中,实验室提供的器材如下:

A.待测电源(电动势约为8V、内阻约为2Ω)

B.电压表V(0﹣3V,内阻约为3kΩ)

C.电流表A(0﹣1A)

D.电阻箱R(0﹣99999.9Ω)

E.滑动变阻器(0﹣20Ω)

F.滑动变阻器(0﹣100Ω)

G.开关、导线若干

(1)采用图甲所示电路测量电压表的内阻R V.调节电阻箱R,使电压表指针满偏,此时电阻箱示数为R1;再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2,忽略电源的内阻.

①电压表内阻R V=;

②关于上述实验,下列说法中正确的有;

A.实验中电源可使用待测电源

B.闭合开关S前,应将电阻箱阻值调到最小

C.调节电压表满偏时,电阻箱的阻值是逐渐增大的

D.实验中忽略了电源的内阻,会使测量值偏大

(2)若测得电压表内阻R V=3010Ω,与之串联R=Ω的电阻,将电压表的量程变为9V;

(3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整.实验中,滑动变阻器应选择(选填“E”或“F”),并指出产生实验误差的一个原因(写出一点):.

15.如图是测干电池的电动势和内阻实验.干电池允许的最大供电电流为0.5A.(1)现有三种滑动变阻器:A.1000Ω、0.1A;B.20Ω、1.0A C.10Ω、2.0A,实验时应选用(填选项序号);

(2)闭合电建S前,滑线变阻器的滑片P应置于端(选填“M”或“N”);(3)用实验得到的数据拟合成直线,如图(b)所示,该直线对应的方程为:,该干电池的内阻为Ω;

(4)实验中,若增大滑线变阻器的阻值,则电池消耗的总功率将(选填“变大”、“不变”或“变小”).

16.小强同学在做电学实验时

(1)他将电压表直接与干电池的正、负极相连,如图甲所示,这样能粗略测出干电池的

A.内阻B.电动势C.电容

(2)为了测定一节干电池的电动势和内阻,他将各仪器连成如图乙所示的电路。在闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片置于最(选填“左”或“右”).闭合开关进行实验,利用测得的数据所描出点如图丙所示,则该电池的电动势E= V(保留3位有效数字);内阻r=Ω(保留2位有效数字)

(3)将特征曲线如图丙中曲线a所示的小灯泡接在该电池两端,此时小灯泡工作的电功率为W(保留2位有效数字)

17.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和电阻R1的阻值.实验器材有:待测电源(电动势为E,内阻为r);待测电阻R1;电压表V(量程1.5V,内阻很大);电阻箱R(0~99.99Ω);开关S1;单刀双掷开关S2;导线若干.

(1)先测量电阻R1的阻值,请将该同学的操作补充完整.

①闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1

②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b读出电压表的示数U2

③则电阻R1表达式为R1=

(2)该同学已经测得电阻R1=4.95Ω,继续测量电源电动势E和内阻r做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压

表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E= V,内阻r=Ω.(保留三位有效数字)

18.现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r.给定的器材有:

两个理想电压表V(量程均为3V),

理想电流表A(量程为0.6A),

滑动变阻器R,待测的电阻R0,

两节串联的电池,电键S及导线若干.

某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数,并作出U1﹣I图(图线1)和U2﹣I图(图线2),见图(b).

(1)由图可得出电阻R0阻值为Ω,电池组E的电动势为V,内阻为Ω(均保留两位有效数字).实验中的电压表和电流表不是理想的,电动势的测量值(填“偏大”、“偏小”).

(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻.请你在虚线框中画出电路图,并完成下列实验步骤:

①按电路图连接好电路;

②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,读取两电表读数为U1,I1;

③移动滑片P使滑动变阻器不短路,读取两电表读数为U2,I2;

④整理器材,数据处理.

⑤根据以上数据得出电阻R0=,电源参数E=,r=.19.利用图示电路可以较为准确地测量电源的电动势。围中a为标准电源,其电动势为E a,b为待测电源,其电动势为E b;E为工作电源,R为滑动变阻器,G 为零刻度在中央的灵敏电流计,AB为一根粗细均匀的电阻丝。滑动片C可在电阻丝上移动,AC之间的长度可用刻度尺量出。实验步骤如下;

(1)按图连接好电路

(2)调整滑动变阻器的滑片至合适位置,闭合开关;

(3)将S 接1,调节滑动片C使电流计示数为零,记下。

(4)将S2接2,重新调整C位置,使并记下了;

(5)断开S1、S计算待测电源的电动势的表达式为=。

20.某同学用如图1所示的电路测量定值电阻R.的阻值及干电池组(两节)的电动势E和内电阻r.

实验用到的器材如下:

A.直流电压表V l,量程3V

B.直流电压表V2,量程2V

C.定值电阻R o,约几欧姆

D.滑动变阻器R(最大阻值R m已知)

E.导线和开关

(1)利用电路图测定值电阻R o的阻值.先把滑动变阻器R调到最大阻值,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、R m表示).

(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V l和V2的多组数据U1、U2,请在下面坐标系中大致描绘出U l随U2变化的图象.

(3)若(2)中描绘出的图象的斜率为k,与纵轴的截距为a,则干电池组的总电动势E=,总内阻r=(用k、a、R0表示).

21.某同学用如图1所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻

(1)现有以下器材:

A.待测干电池

B.电流表(0~0.6A)

C.电压表(0~15v)

D.电压表(0~3V)

E.滑动变阻器(0~20Ω)

F.滑动变阻器(0~200Ω)

G.开关和导线若干

实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用(选填相应器材前的字母)

(2)实验已将测得的多组电流表和电压表的值,标在了U﹣I图象上,作出U﹣I图线,并根据图象求得电池的电动势E=,电池的内阻r=.(结果均保留小数点后两位)

(3)实验中电中的内阻引起的误差是(填“系统”或“偶然”)误差;由此测得的电源电动势比真实值偏(填“大”或“小”).

(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.图3中的各示意图能正确反映P﹣U关系的是.

22.甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R为电阻箱,电流表A的内阻为R A=5.0Ω.他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数

I.

甲同学以I﹣R作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以I(R+R A)为纵坐标,以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线(填“a”或“b”),电源电动势为V,内阻为Ω。

(2)丙同学打算以纵坐标,以R作横坐标,请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中画出。

(3)分析可知,在图2所示电路中,当电阻箱的阻值R=Ω时,电阻箱消耗的电功率最大。

23.在研究性课题的研究中,小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究,一是电阻R x(阻值约2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E的标称值为3.4V).在操作台上还准备了如下实验器材:

A.电压表V(量程4V,内阻R v约10kΩ)

B.电流表A1(量程100mA,内阻R A1约5Ω)

C.电流表A2(量程2mA,内阻R A2约50Ω)

D.滑动变阻器R(0~40Ω.额定电流1A)

E.电阻箱R o(0~999.9Ω)

F.开关S﹣只、导线若干

①小刚采用伏安法测定R x的阻值,他使用的电是待测的锂电池。图甲是他连接的部分实验器材,请你用笔划线在答题卡上完成实物连接。小刚选用的电流表应是(选填“A1”或“A2”);他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值,则测量值真实值(填“大于”或“小于”);

②小聪和小明设计了图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。

a.小聪的实验操作是:闭合开关S.调整电阻箱的阻值为R1时,读出电压表的示数为U l;调整电阻箱的阻值为R2时,读出电压表的示数为U2.根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势,其表达式为E=;

b.小明认为用线性图象处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值,

获取了多组数据,画出的﹣图象为一条直线(见图丙).则该图象的函数表达式为,由图丙可知该电池的电动势E=V、内阻r=Ω。24.某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图测量一电源的电动势E和内阻r 以及某未知电阻R的阻值,电路中的电压表是量程为0~3.0V的理想电表,电阻箱的阻值为0~99.9Ω,其中K1为单刀单掷开关、K2为单刀双掷开关.

(1)为了测量未知电阻的阻值,该小组的同学首先将开关K1闭合,然后将单刀双掷开关K2扳到位置1,调节电阻箱的阻值,当电阻箱的阻值为R0时,电压表的读数为U1,此时保持电阻箱的阻值不变,将单刀双掷开关K2扳到位置2,此时电压表的示数为U2,用以上给出的物理量表示未知电阻的阻值R=;(2)通过测量,该小组的同学得到未知电阻的阻值为R=8.8Ω,为了测量电源的电动势E和内阻r,又进行了如下的操作:将电键K1闭合,然后将单刀双掷开关K2扳到位置1,多次调节电阻箱的阻值,读出电阻箱的读数R0以及对应的电压表

的读数U,根据多次测量的数据,以为纵坐标、为横坐标作出的图线如图乙所示,则可知该电源的电动势E=V,该电源的内阻r=Ω.25.某实验小组正在测定一节新型电池的电动势和内阻,已知该电池的电动势约为4V,内阻很小,现要选取一个定值电阻R0当作保护电阻,同时还可以等效到电源内以增大电源的内阻.

(1)如果要准确测定R0的阻值,在操作台上准备了如下实验器材:

A.电压表V(量程4V,电阻约为4kΩ)

B.电流表A(量程1A,内阻很小)

C.定值电阻R1(阻值约2Ω)

D.定值电阻R2(阻值约10Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω,允许通过的最大电流为1A)

F.开关S一个,导线若干

根据上述器材,小组的一位成员,设计了如图1所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的新型电池)均标在图上,应把R1、R2中的选为待测电阻R0;其实验电路图中有什么不妥之处,你认为应该怎样调整?.(2)为了测量该新型电池的电动势和内阻,试在图2中将所选器材进行连接(用笔画线表示导线).根据实验记录,作出的UI图线如图3所示,从中可以求出待测新型电池的内阻与定值电阻的总阻值为Ω,电池电动势为V.26.某同学利用如图(a)所示电路研究玩具电动机的能量转化,实验中使用的器材为:玩具电动机、滑动变阻器、电压表V1、电压表V2、电流表A、电源E、开关S、导线若干。

(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线补充完整。

(2)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器,某时刻某电

压表的示数如图(c)所示,该电压表的读数为V。

(3)当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,依次记录电流表的示数I和电压表V1、电压表V2的示数U1、U2,并在同一坐标纸上描绘出U﹣I图线,如图(d)所示,其中AB、CD为直线,DB为曲线。

(4)根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=Ω,玩具电动机的内阻r M=Ω,工作点B对应的功率P出=W(结果均保留3位有效数字),

27.(1)某同学利用多用表(需接在M和N之间)和电阻箱R进行“测定电池的电动势和内阻”实验,实验电路如图1所示。则选择多用电表的直流电流档后,其红表笔应接电路中的端(M或N)。

(2)根据记录的电阻箱阻值R与多用电表电流档的读数I,在如图2所示坐标系中描点,请根据坐标系中所描点,在答题卡对应位置的坐标纸中作出图象。(3)由图象可得E=V,r=Ω。

28.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表A1(量程0﹣3mA,内阻R g1=10Ω)

高考物理电学实验复习总结

高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R =U/I,和E =U外+U 内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查;三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材,但又高于教材”,侧重考查实验思想和方法,考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新,但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”,不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图1。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材,首先由电源的电动势E出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○V表量程;再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ,实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3,上限是电表量程和Um (I m)二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3.选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 (1)根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大(图象、特征曲线、多测数据)”, 电路图 负载R 上电压U调节范围 负载R上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+R0 U 0≤U ≤ U0 U0 R+R0 ≤I R ≤U 0R a U0I R 限流接法 0≤U ≤U0 0≤I R ≤U 0 R a U 0(IR +I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流

高考物理真题电学实验

高考物理真题电学实验 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

专题17 电学实验 1.(2017全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压 V,额定电流 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R (阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干. (1)实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图. (2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示. 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”). (3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为 ___________W.(结果均保留2位小数) 答案:(1)

(2)增大 增大 (3) 解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~ V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R 0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E =U +I (r +R )得U =–10I +4,在图中作出该直线如左图所示,交点坐标约为U = V ,I =225 mA ,P 1=UI= W ;整理得: 1E I U R r R r =- + ++,当直线的斜率最大时,与灯泡的I –U 曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R =0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U = V ,I = A ,如右图所示,最大的功率为P 2=UI = W. 2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a )所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器 R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 Ω);电源E (电动势约为 V );单刀开关S 1和、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.

人教版初三物理电学实验专题训练

初三物理电学实验专题训练 1.当温度降低到—定值时,某些物质的电阻值会变为零,这种物质叫做超导体,如果能够研制出室温下的超导材料,那么下列家用电器可大大提高效率的是:( ) A.电风扇 B.微波炉 C.电饭锅 D.白炽灯 2.现有图9所示的实验器材,其中灯泡的额定电压为2.5伏,额定功率是0.8瓦.要求开关控制电路,电流表和电压表分别测灯泡的电阻和电压;用滑动变阻器调节通过灯泡的电流,且滑片向右滑动时,灯泡电流变大. (1)按上述要求,用笔画线代替导线将它们连成实验电路. (2)闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数如图(a)所示,请在图(b)中标出这时电流表指针的位置. 3.小明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关。他在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于于R乙,通电一段时间后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高。该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关: A 电压 B.电流 C.电阻 D.通电时间 4.小明为了探究电流的热效应,找来了如下器材:12V的电源,开关,一段电炉丝,粗细、长短与电炉丝相同的 铜导线,蜡和导线若干。他设计了一个简单的 实验:把电炉丝和铜导线串联起来接到电源上, 在电炉丝和铜导线上分别滴上几滴熔化的蜡。 如图3-3所示,等蜡凝固后,合上开关,过一 会儿,发现电炉丝上的蜡熔化了,而铜导线上

蜡没有熔化。 (1)他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应? (2)他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么? (3)电炉丝上的蜡能熔化,而铜导线上的蜡没熔化,则此你能得出什么结论? 5.实验桌上备有电流表一只 (量程为0.6A和3A),电压表一只(量程为3V和15V),电源—组 (6V),额定电压为3.8V灯炮一只,其灯丝电阻约20Ω,“10Ω1.5A"和"20Ω1A"的滑动变阻器各一只,若用以上器材测定小灯泡的额定功率,则: (1)为组成实验电路除以上器材,还需要 1只,导线至少根,实验中,电流表应使用______A的量程;电压表应使用_____V 的量程。根据实验要求,他应选择规格为____________的滑动变阻器。若闭合开关之前,发现电压表的指针偏在零刻度线左侧,解决的办法是。 (2)用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好,使它成为完整的实验电路。 (3) 上表是四位同学在实验中遇 到的现象,请你分别写出造成这些 现象的具体原因。

伏阻法和安阻法测量电源电动势和内阻

测量电源电动势和内阻2 一、实验目的 会用安阻法或伏阻法测量电源的电动势和内阻,会利用图像求解电动势和内阻 二、实验原理 1、安阻法:用电流表、电阻箱测量。如图1 所示:测出两组或多组I、R值,就能算出 电动势和内阻。原理公式: E= 。 2、伏阻法:用电压表、电阻箱测量。如图2 所示:测出两组或多组U、R值,就能算出 电动势和内阻。原理公式:E= 。 三、实验器材和电路的选择 待测电源、开关、导线、变阻箱、电压表、电流表 四、实验步骤: 1、恰当选择实验器材,按图1或2连好实验仪器。 2、闭合开关S,接通电路,记下此时电流表和电阻箱的示数或电压表与电阻箱的示数。 3、改变电阻箱的阻值,记下各电阻对应的电流表和电压表的示数。 4、断开开关S,拆除电路。 5、分析处理数据,并求出E和r。 五、数据处理 例1、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、一只电流 表(量程I g=0.6 A,内阻r g=0.1 Ω)和若干导线 (1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图中器件的连接 方式,画线把它们连接起来。 (2)实验中该同学得到两组数据R1=5.6Ω,I1=0.25A; R2=3.2Ω,I2=0.42A。利用这两组数据你能否得到电源的电动势和 内阻? (3)该同学继续实验得到了多组(R,I),并且该同学想用画图像的方式处理数据,为使处 理数据变得简单,该同学想取合适的物理量作为坐标,从而使画出的图像为直线,为了达到 这一目标,则该位同学应分别以什么量作为坐标?请你定性的画出图像。 (4)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录。当电 阻箱的阻值R=2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如左下图所示.处理实验数据时,首先计 算出每个电流值I的倒数 1 I;再制作R- 1 I坐标图,如右下图所示,图中已标注出了(R, 1 I) 的几个与测量对应的坐标点,请你将与左下图实验数据对应的坐标点也标注在右下图上。 (5)在图上把描绘出的坐标点连成图线。 (6))根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E=________V,内电阻r=________Ω。 例2、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电 动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大 于电池的电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电 压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关 系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。 回答下列问题: (1)根据表中的数据和实验原理,你认为第______(填序号)组数据是错误的,原因是 _______________________________________________________ (2)为了得到线性关系,你觉得该小组该以什么量作为坐标轴,请定性画出图像。并说出图 像的什么表示电源的电动势和内阻。

高考物理电学实验专题

电学实验专题 1、游标卡尺和螺旋测微器的读数 2、小明用螺旋测微器测量一根导体棒的直径,刻度如图甲所示,读数为________ mm;用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度,部分刻度如图乙所示,读数为________ cm. 3、图甲中螺旋测微器的读数为________ mm.如图乙为用多用电表的“×1”欧姆挡正确操作后测某电阻时指针的位置,其读数为________ Ω. 4、(1)如图甲所示的电表使用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数为________ A;当使用3 A量程时,对应刻度盘中每一小格代表________ A,图中表针示数为________ A. (2)如图乙所示的电表使用较小量程时,每小格表示______ V,图中表针的示数为______ V.若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示_______ V,图中表针示数为________ V. 5、旋钮式电阻箱如图所示,电流从接线柱A流入,从B流出,则接入电路的电阻为________ Ω,今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω,最简单的操作方法是________________.若用两个这样的电阻箱,即可得到的电阻值范围为________. 6、某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图19(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表). (1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线. (2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图20所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是________.(填正确答案标号) A.18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA (3)产生上述问题的原因可能是________.(填正确答案标号) A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω C.R值计算错误,接入的电阻偏小 D.R值计算错误,接入的电阻偏大 (4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=________. 7、实验台上备有下列器材: A.电流表(量程500 μA,内阻约为300 Ω); B.电流表(量程100 μA,内阻约为1 kΩ); C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ); D.电压表(量程6 V,内阻约6 kΩ); E.直流电源(15 V,允许最大电流1 A); F.滑动变阻器(最大阻值100 Ω,额定功率1 kW) G.开关和导线若干. 某同学用供选器材设计了测一个阻值约30 kΩ电阻的实验,电路如图所示(电路还没有完全接好). (1)实验中所用的电流表应选________,电压表应选________.(填器材前的字母) (2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中. (3)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于________(填“a”或“b”)处. (4)正确连接电路后,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数均不能取到较小值,其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好.

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

初中物理电学实验专题.

初中物理电学实验专题 一、仪器使用 (一电流表 1、观察电流表 (1电流表的表盘上有一个字母____,用此表测量的电流值的单位是________. (2常用的电流表有三个接线柱.其中“-”是公用接线柱,“0.6”或“3”是“+” 接线柱.当使用“-”和“0.6”接线柱时,量程为________,最小分度值为______; 当使用“-”和“3”接线柱时,量程为________,最小分度值为______. 2、使用方法 (1校零:检查电流表的指针是否对准零刻度线,如有偏差,进行较正; (2串联:电流表必须串联在电路中,使电流从标有“0.6”或“3”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出电流 表; (3不允许把电流表直接连到电源的两端; (4使被测电流不超出电流表量程:在已知电路中电流大小时,直接选择合适的量程;若不能判断,则先试用大量程, 然后进行选择.

注:“试触“时,应使用用大量程,且只能把一个接线柱接好,用另一根导线头迅速试触另一接线柱,观察电流表指针的反应…… 3、读数 上图中,若使用的是小量程,示数为________;若使用的是大量程,示数为 ________。两次读数之比为________。 4、理解 电流表本身的电阻很小,通常将电流表看成一根导线,电流表两端的电压忽略不计。 [典型例题] 甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处. 当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况. 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上. 甲同学的问题:________________________________________; 乙同学的问题:________________________________________;

高中物理测定电源的电动势和内阻

难点96测定电源的电动势和内阻 1.实验原理 闭合电路的欧姆定律,E=U+h 2.常用的测量方法 (1)滑动变阻器+电压表+电流表法,称为伏安法. (2)电阻箱+电流表法,称为安阻法. (3)电阻箱+电压表法,称为伏阻法. 3.电路连接 用伏安法测一节干电池的电动势(约1:5 V)与内阻时,电压表的量程选3V、电流表的量程选0.6 A,滑动变阻器采用限流式接法,原理图如图所示. 4.数据处理 处理数据的方法,有两种(以伏安法为例)

5.误差分析 本实验“伏安法”及“电阻箱+电压表法”测的是电源与电压表并联成的等效电源的电动势和内阻,故可推出电动势和内阻的测量值均小于真实值;“电阻箱+电流表法”测的是电源与电流表串联组成的等效电源的电动势和内阻,故可推出电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值大于真实值, 提示:由于实验室中配备的电压表内阻一般较大,故其分流较小,用“伏安法”进行实验时,相对待测电源而言,采用电流表的外接法误差较小. 如果要测的电池内阻比较小,通常可串联一定值电阻作为保护电阻,以起到保护电源的作用,此时可把定值电阻等效为电源内阻,如典例38. 求内阻(斜率)时,一定要注意纵轴电压不是从0开始的, 典列D 某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2 Q的保护电阻R。,实验电路如图甲所示.

(1)按电路原理图甲连接实物图乙. (2)该同学连好电路后,顺利完成实验,测得下列五组数据: 根据数据在图丙坐标上画出U-I图像,并求出该电池的电动 (3)在本实验中,由于电压表V的分流作用,所以通过电源的电流 大于电流表的示数,所以产生系统误差的原因是电压表V的分流作用.

2018年江苏高考物理电学实验题精炼

高考电学实验题精炼 1. 江苏2012年物理(8 分)如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测. (1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0冶刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的 _________(选填“A"、“B"或“C"). (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应 _________(选填“短暂冶或“持续冶)接b,同时观察指针偏转情况. (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“伊1冶挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b 时,多用电表的示数如题10-2 图所示. 请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路.

2.江苏2013年物理(8分)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的 =得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1. 8W”,电压U和电流I,利用P UI 电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 (1)准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线) (2)现有10 、20 和50 的定值电阻,电路中的电阻应选_______ 的定值电阻。 (3)测量结束后,应先断开开关,拆除_______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。 (4)小明处理数据后将、描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如 题10-2图所示。请指出图象中不恰当的地方。 3.江苏2014年物理(8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧 题10-1图所示的部件(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。 (2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关, 将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了(选填“短路”或“断路”)。 (题10-1图) (题10-2图) (3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2. 23V和 38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58. 7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。

高中物理电学实验练习题含详解答案

图10-5 电学实验练习题 例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控 制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最 大,通过负载的电流最小,I min =x A R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍 超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. 例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解析】⑴实验电路如右图所示(此法俗称”替代法”)。 ⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1。 例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; )单刀单掷开关K ,导线若干。测量中要 求电压表的读数不小于其量程的1/3,试 画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。 【解析】如图所示 (用已知内阻的电压表 代替电流表) 例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A 1(量程250mA ,内阻r 1为5Ω);标准电流表A 2(量程300mA ,内阻r 2约为5Ω); 待测电阻R 1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω);

初中物理电学实验专题练习

初中物理电学实验专项练习 一、串、并联电路电流、电压的规律 1.小明利用如图1所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“. (1)探究串联电路中电流的关系. ①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉) ②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等. (2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系. ①各开关的连接情况是(填写各开关断开或闭合). ②分析实验中各电流表的读数(如图2所示),可知并联电路中电流的关系是:. ③电阻R1:R2=. (3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:. 【拓展】在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=.2.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验. (1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流. (3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论:(只写表达式).小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是:.

如何测电源电动势和内阻(精)

如何测电源电动势和内阻 湖北云梦一中 乾华高 432500 在新课标高中物理教学和高考中,测电源电动势和内阻在高考中一直是一个高考热点,下面笔者根据长期一线教学的经验从各方面进行分析总结,希望对大家有所帮助。 一、测量的电路与误差 测电源电动势和内阻常见方法是伏安法,其次还有伏阻法和安阻法等一些方法。 1.伏安法测电源电动势和内阻 左图叫安培表相对待测电源的外接法,由于伏特表的分流作用,将出现系统误差。右图叫安培表相对待测电源的内接法,由于安培表的分压作用,将出现系统误差。考虑实际电表不理想的影响,我们可作出如上的图象,虚线是理论上的情况,实线是实验中实际得到的图象,通过对图象的分析可得到: 安培表的外接法:E 测 < E 真 ,r 测 < r 真 安培表的内接法:E 测 = E 真 ,r 测 > r 真 一般在实验中由于安培表的外接法测得的电源内阻误差较小,故本实验一般都采用安培表的外接法。 2.伏阻法电源电动势和内阻 实验中要用到一块电压表和一只电阻箱(或阻值已知的定值电阻两只),电路如图,因为: E=U 1+11R U r ; E=U 2+21 2R U r 可联立方程求解E 和r 或取多组R 的值转化成图象法处理, 实验误差:E 测r 真,也可按等效电源的思想分析误差。 二、图象法在本实验中的应用 例1:如下图中的右图是用伏安法测电源电动势和内阻的到的一条 外特性曲线,则:电源的电动势E=____________,电源的内 阻r=____________,电源被导线短接时的短路电流 I s =_____________. 解析:纵截距表示电源电动势,E=1.5V, 横截距是否表示短 路电流 一定要看坐标原点表示的路端电压是否从0开始, 甲 乙

高考物理真题电学实验

专题17 电学实验 1.(2017全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压V,额定电流 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干. (1)实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图. (2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示. 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”). (3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为___________W.(结果均保留2位小数) 答案:(1) (2)增大增大(3) 解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约

为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E=U+I(r+R)得U=–10I+4,在图中作出该直线如左 图所示,交点坐标约为U= V,I=225 mA,P1=UI= W;整理得: 1E I U R r R r =-+ ++ ,当直 线的斜率最大时,与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U= V,I= A,如右图所示,最大的功率为P2=UI= W. 2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 Ω);电源E(电动势约为 V);单刀开关S1和、D分别为两个滑动变阻器的滑片. (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.

最新高考物理电学实验题

课时作业(三十三) [第33讲 电学实验(一)] 基础热身 1.如图K33-1所示是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图,根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( ) 图K33-1 A .小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小 B .小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小 C .欧姆定律对小灯泡不适用 D .如果把三个这种相同的灯泡串联后接到电压恒为12 V 的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4 A 2.在”测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量: (1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值l ,其中一次测量结果如图K33-2甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d, 其中一次测量结果如图K33-2乙所示,图中读数为________mm. 图K33-2 (2)采用如图K33-3所示的电路测量金属丝的电阻,电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”). 图K33-3 图K33-4 (3)请你根据图K33-3所示的电路图在图K33-4中进行实物连线.(电流表选0.6 A 量程,电压表选3 V 量程) 技能强化 3.2011·巢湖一检LED 发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点,被人们誉为是本世纪的新型光源,已广泛应用于电脑、手机等电子产品中.有一种LED 手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的,其发光效率很高.它在正常工作时,正向 电压约2.8 V ,电流在10 mA 左右.现取这样一只发光二极管(电路符号可用——○D ——表示),要测量它的伏安特性,提供有下列实验器材: 电源E (电动势为4 V ,内阻约为2 Ω); 滑动变阻器R 0(阻值0~2 Ω); 电流表A 1(量程15 mA ,内阻约为10 Ω); 电流表A 2(量程0.6 A ,内阻约为5 Ω); 电压表V 1 (量程3 V ,内阻约为1 kΩ); 电压表V 2(量程15 V ,内阻约为1 kΩ); 开关及导线若干.

初中物理电学实验总结

电学专题 一、伏安法测电阻 伏安法定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 ※知识点一:伏安法测定值电阻Rx的阻值 1、实验目的用电流、电压表测定值电阻的阻值。 2、实验原理:R=U/I 3、需要测量的物理量定值电阻R 两端的电压通过它的电流 4、实验电路 5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读出电压表、电流表的示数,计算出测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ③:调节滑动变阻器,另测几组电流和电压,计算出测得的电阻值并将测量数值填入表格中。 ④:求出电阻的平均值。 ⑤:断开开关,整理器材。 7、将实验数据记录在下表 ※知识点二:伏安法测小灯泡电阻 1、实验目的用电流、电压表测小灯泡L的电阻 2、实验原理:R=U/I 3、需要测量的物理量小灯泡两端的电压和通过它的电流 4、电路图:

5、实验器材:电源、开关、导线若干、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器 (滑动变阻器的作用是:改变被测电阻两端的电压,同时又保护电路) 6、步骤: ①:按电路图连接电路(断开开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处)。 ②:检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的指针指到合适的位置读出电压表、 电流表的示数,将测量数值填入表格中。 ③调节滑动变阻器,另测几组电流和电压的数值并将测量数值填入表格中。 ④:计算出每次测量得的电阻值并填入表格中。 ⑤断开开关,整理器材。 7、记录表格: ◆实验中注意事顼: (1)连接实物时,连线不能交叉,开关应断开;滑动变阻器滑片置于阻值最大处,目的是防止短路引 起电流过大保护电路。 (2)测定值电阻Rx的阻值时,三次电压、电流值,算出三次Rx的阻值,目的是为了求平均值减少误差。(3)测小灯泡L电阻时要测出三次电压、电流值,算出三次小灯泡的阻值,但不能求平均值,因为小灯 泡的亮度电流、电压变化时、温度是变化,从而使电阻变化。测量三次的目的是为了观察当电流、电压变化时,小灯泡的电阻随温度变化情况。 二、串并联电路的电压、电流、电阻的规律 1、串联电路中电压分配特点:在串联电路中,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即。在串联电路中,根据欧姆定律I=U/R的变形公式U=IR可得:电阻R1两端的电压U1=IR1,电阻R2两 端的电压U2=IR2所以,即,该式表明串联电路的电压分配特点。 2、串联电路中总电阻和各部分电阻的关系:设串联电路的分电阻阻值分别为R1、R2,串联后的总电阻为R,通过这个电路的电流都是I,根据欧姆定律,可得U=IR,U1=IR1,U2=IR2;由于U=U1+U2,因此 IR=IR1+IR2,由此得出R=R1+R2。

(推荐)高中物理测定电源电动势和内阻总结

测定电源电动势和内阻 1. 实验原理 本实验的原理是闭合电路欧姆定律. 1) 具体方法 a) 利用实验图10-1所示电路,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表中读 出几组U 、I 值,由U =E -Ir ,可得:r I E U 11-=,r I E U 22-=,解之得: ?????? ?--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E b) 利用如实验图10-1所示的电路,通过改变R 的阻 值,多测几组U 、I 的值(至少测出6组),并且变化范围昼大些,然后用描点法在U -I 图象中描点作图,由图象纵截距找出E ,由图象斜率 r I E I U tan m ==??= θ找出内电阻,如实验图10-2 所示. ? 由于电源内阻r 很小,故电流表对电源而言要外接,不然的话, g R r r +=测,内阻测量的误差太大. ? 由于偶数误差的存在,方法(1)的结果可能存在较大的误差,因此在实验 中采取方法(2)处理数据. 2. 实验器材 电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池. 3. 实验步骤 1) 恰当选择实验器材,照图连好实验仪器,使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动 触头滑到使接入电阻值最大的一端.

2) 闭合开关S ,接通电路,记下此时电压表和电流表的示数. 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置,记下此时电压表和电流表 的示数. 4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置,记下各位置对应的电压表和 电流表的示数. 5) 断开开关S ,拆除电路. 6) 在坐标纸上以U 为纵轴,以I 为横轴,作出U —I 图象,利用图象求出E 、r . 4. 数据处理的方法 1) 本实验中,为了减小实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据各次测出的U 、 I 值,做U -I 图象,所得图线延长线与U 轴的交点即为电动势E ,图线斜率的值即 为电源的内阻r ,即m I E I U r = ??= .如实验图10-2所示. 2) 应注意当电池内阻较小时,U 的变化较小,图象中描出的点呈现如实验图10-3(甲) 所示状态,下面大面积空间得不到利用,所描得的点及做出的图线误差较大. 为此,可使纵轴不从零开始,如实验图10-3(乙)所示,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些.此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路状态,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r . 5. 实验误差分析 1) 偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U —I 图象时描点不很准确. 2) 系统误差 a) 电流表相对电源外接 如图,闭合电路的欧姆定律U=E-Ir 中的I 是通过电源的电流,而图1电路由于电压表分流存在系统误差,导致电流表读数(测量值)小于电源的实际输出电流(真实值)。设通过电源电流为I 真,电流表读数为I 测,电压表内阻为R v ,电压表读数为U ,电压表分流为I v ,由电路结构,

2019年高考物理电学实验题分析

2019年高考物理电学实验题分析 1.(2019年全国Ⅰ卷)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。 (1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。 (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是_______。(填正确答案标号) A.18 mA A.21 mA C.25mA D.28 mA (3)产生上述问题的原因可能是________。(填正确答案标号) A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 Ω B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 Ω C.R值计算错误,接入的电阻偏小

D.R值计算错误,接入的电阻偏大 (4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=_______。 2.某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 Ω);S为开关,E为电源。实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U-I关系曲线。回答下列问题: (1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1= mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻(填“变大”或“变小”),电压表V1示数(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。 (2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极 管的测温灵敏度为 Δ || Δ U t = ×10-3V/℃(保留2位有效数字)。 3.(2019?海南)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器R1,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关S1和S2,导线若干。 (1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用; (2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线;

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