浦东新王牌彭J高中物理电路的实验

1、第11讲实验专题电路的实验一、测定电源电动势和内阻例1：在如图所示的电路中，a,b,c为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的 读数如表所示。电键位置电压u /v电流i /a灯泡电阻r /q灯泡功率p /wk11. 400. 207. 000. 28k*22. 700. 300. 81k32. 550. 29& 79（1）根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率（保留两位小数）；（2）如果干电池a和b具有相同的电动势和内阻，根据表中实验数据，可计算出干电池a的电动势为 v ,内阻为；（3）当电键k与“接线柱3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原

2、因，可能是例2： （2010 ±海）某同学利用dts,定值电阻傀、电阻箱尽等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻 值r,用电压传感器测得端电压u,并在计算机上显示岀如图2所示的1/u-1/r关系图线a, 重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.（1）由图线a可知电池a的电动势乞二v,内阻乙二qo（2）若用同一个电阻r先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率化pb （填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率久% （填“大于”、“等于”或“小于”）。例3：某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的

3、电动势和内阻，使用的器材述包括定值 电阻（凡二5q） 个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14（a）. 在图14 （b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 请完成下列主要实验步骤；a. 检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是b. 将开关耳闭合，开关归断开，电压表的示数是1.49v；c. 将开关吐 ，电压表的示数是1. 16v；断开开关儿。使用测得的数据，计算出干电池的内阻是由于所有电压表不是理想电 压表，所以测得的电动势比实际值偏 （填“大”或“小”）。（计算结果保留二位有效数字）。(1»)1、某同学要测量一节干电池的电动势

4、和内电阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻 箱和一个电键，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如表所示，利用表中的第一次、 第二次两组实验数据可算得干电池的电动势e二v ,内电阻uq。为了减小误差, 他决定以变量1/ i为横轴、以变量r为纵轴建立直角坐标系，利用测得的数据画出。请问该 图像的斜率表示了干电池的o实验次数12345电阻箱r/q5.011.017.023.029.0电流表a1.000. 500. 330. 250. 202、在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中（1）第一组同学利用如图（a）所示的实验装置测量，电压表应选择量程 （填“3v”或“ 15v”），实验后得到了如图（

5、b）所示的u-i图像，则电池内阻q （电压表、电流表均为理想 电表）。（2）第二组同学也利用图（a）所示的连接测量另一节干电池，初始时，滑片p在最右端，但 由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片p向左滑过一段距离x后电流表有读 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（c） 所示，则根据图像可知，电池的电动势为v ,内阻为qo3、甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势e及电阻r-和r2的阻值。实验器材有:待测电源e （不计内阻），待测电阻ri,待测电阻r2 ,电压表v （量程为 1.5v ,内阻很大），电阻箱r（0 99.99q,单刀单掷开关s，单刀

6、双掷开关 s2,导线若干。（i）先测电阻ri的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭 合将s2切换到a,调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数5, 保持电阻箱示数不变，读出电压表的示数氏。则电阻ri的表达式为ri=（2）甲同学已经测得电阻&二4.8q,继续测电源电动势e和电阻r2的阻值。该同学的做 法是：闭合si，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，绘出了如图所示的丄一丄图线，则电源电动u r势e=v,电阻r2=（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻ri，乙同学测电源 电动势e和电阻r2的阻值的做法是：闭合si，将s2切换到b,多次

7、调节电阻箱，读出多组电阻箱示数r和对应的电压示数u,由测得 的数据，绘出了相应的齐占图线，根据图线得到电源电动势e和电阻r2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围（选填“较大”、“较小”或“相同”）,所以，同学的做法更恰当些。4、（8分）太阳能是一种“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用 了太阳能电池。太阳能电池在有光照吋，可以将光能转化为电能，在没有光照吋，可以视为 一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池 在没有光照时（没有储存电能）的lu特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源e,电流表 a,电压表v,滑动变阻器r

8、,开关s及导线若干。（1）为了达到上述目的，应选用图1中的实验电路图是图（填甲或“乙）；图甲图乙图2图3（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的lu图像。由图可知，当电压小于2.00v时，太阳能电池的电阻 （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80v时，太阳能电池的电阻约为q。（3）如果把太阳能电池换成某一电阻做实验，测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3,则随着电压的升高此电阻的阻值 （填增大、减小、不变），如果把这个电阻和一个阻值为1.375q定值电阻串联后直接接在一个电动势e=1.5伏，内阻r=0.5q的电源两端， 则此电阻的实际功率为w （保留一位有效数字）。5、（8分）如图所

9、示的电路可用于测量电源的内阻r,电源的电动势未知。图中a是电流表，其内阻并不很小，v为电压表，其内阻亦不很大，r是一限流电阻，阻值未知，电键si、s2、s3都处于断开状态。请补充完成下列实验步骤，用适当的符号表示该步骤中应测 量的物理量：（1）闭合s, 打向1,测得电压表的读数u。，电流表的 读数为lo，电压表的内阻他=;（2）闭合s” ss打向2,测得电压表的读数5；（3）o（4）用所测得的物理量表示电池内阻的表示式为r =6. （8分）电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现z 一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自 行车电瓶充满电，取下四块电池，分别标为a、b、c、d,

10、测量 它们的电动势和内阻。用多用表直流电压50v挡测量每块电池的电动势。测量电 池&时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为v。甲用图乙所示电路测量a、b、c、d四块电池的电动势e和内阻厂，图中局为保护电阻, 其阻值为5q。改变电阻箱的阻值/?,测出对应的屯流/,根据测量数据分别作出&、b、c、d 四块电池的丄图线，如图丙。由图线c可知电池c的电动势e=v；内阻r=分析图丙可知，当前状态电池（选填“&”、“b”、“c”或“d” ）对电动自行车供电性能较优。7 （奉贤）.（8分）某同学设计了一个如图所示的实验电路， 用以测定电源电动势和内阻使用的实验器材为:待测干电池组（电

11、 动势约3v）、电流表（量程0.6a,内阻小于1q）、电阻箱（0 99.99q）、滑动变阻器（010q）、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.该同学按图连线并通过控制开关状态，测得电流表内阻约 为 0. 20q.（1）简要写出利用图示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤： -（2）如图是由实验数据绘出的j-r图象， 由此求出待测干电池组的电动势e= v 、 内 阻 厂 = q（计算结果保留两位小 数）8 （徐汇）.（8分）现有一种特殊的电池，它的电动势f恒定，内阻厂较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验

12、，图屮电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑，斤为电阻箱，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数，得到如图乙所示图线。（1）图线中斜率的物理意义是 ,截距的物理意义是 o由斜率与截距可以求得e= v, r=q o（2）若实验中电压表忻阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值 （填“偏大”、“不变”或“偏 小”）求得的内阻将比真实值（填“偏大”、“不变”或“偏小”），并简耍说明理由（写出必要的计算式）：9 硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件。光电池的路端电压与电流/的关系。图中仏=2q,某同学利用图（日）所示电路探究某硅 电压表、屯流表均视为理想电表。（1）用“笔线”代替导线，将图（方

13、）屮的电路补充完整。图（a）硅光 电池图（b）图(c)(a)待测的干电池(c)电流传感器2(e)定值电阻局(2000q)(2) 实验一：用一定强度的光照射硅光电 池，闭合电键s,调节可调电阻的阻值，通 过测量得到该电池的一z曲线曰，见图(c)。 由此可知此口寸该电池的电动势为 v；若调节可调电阻的阻值，使电 流小于200ma ,则此时电源内阻为 q o(3) 实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得一/曲线，见图(小。当 可调电阻的阻值调到某值时，若该电路在 实验一中的路端电压为1. 5v,则在实验二中 变阻器7?消耗的功率为mw (计算结果保留两位有效数字)。10 (2011 

14、7;海浦东二模).(8分)在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验屮，备有下列 器材：(b)电流传感器1(d)滑动变阻器r (020q, 2 a)(f)开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。甲(1) 在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片戶向右滑动，则电流传感器1的示数将. (选填“变大”或“变小”)。(2) 鹵乙为该同学利用测出的实验数据绘出的7r7：2图线( a为电流传感器1的示数，厶为 电流传感器2的示数，且厶的数值远远大于厶的数值)，则由图线可得被测电池的电动势e-v,内阻 r=q o(3)若将图线的纵坐

15、标改为，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。12. (12分)我们都有过这样的实验：手电筒里的两节干 电池用久了以后，灯泡发红光，这就是我们常说的“电池 没电了”。有人为了 “节约”，在手电筒里装一节新电池和 一节旧电池搭配使用。某同学为了检验此人的做法是否合 理，设计了下面的实验：(1) 该同学设计了如图(a)所示的电路来分别测量新旧干电 池的电动势和内阻，并将测量结果描绘成如图(b)所示的(a)ul图象。由图象可知:新电池：电动势ei二伏特；内阻r讦欧姆；旧电池：电动势e2二r2=欧姆。(b)伏特；内阻计算新、旧电池各一节串联作电池组使用时的效率；(手电筒的小灯泡上标有“3v2

16、w” )(3) 计算上小题中i口电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少?(4) 你认为新、旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由。j： a)t/(v)c.062. 54c. 102. 500.202.39cl 302.380.402. 20502.10a11. (6分)虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输岀特性， 将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端a、b之间.电键s闭合后, 实验中记录的6组电流表示数/、电压表示数如下表所示.(1) 试根据这些数据在下面的坐标纸上画出u-/图线.(2) 若将方框内的电路等效成电动势为e、内电阻为厂的电源，从图

17、线上求出电源的电动势e=v,内电阻尸q .(3) 若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时，电流表示数是a.(4) 变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率是w.13. （ 7分）现有一种特殊的电池，它的电动势e约 为9v,内阻厂约为40q,己知该电池允许输出的最大 电流为50ma,为了测定这个电池的电动势和内阻，某 同学利用如图甲所示的电路 进行实验，图中电压表的内阻t=-1很大，对电路的影响可不考ei虑，r为电阻箱，阻值范围0+r/9999 q,局是定值电阻，可防¥止操作不当损坏电池，起保护 电路的作用。甲（1）实验室备有的定值电阻乙ro有以下几种规格:a. 10 q

18、2.5 wb. 100 q 1.0 wc. 200 q 1.0 wd. 2000 q 5.0 w本实验应选哪一种规格？答（2）该同学接入符合要求的&后，闭合开关k,调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，计 录多组数据，作击了如图乙所示的图线。则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势e为v,内阻厂为q o14. 用dis测定某电源内阻r和一段电阻线单位长度的电阻设计如下图所示的电路。（亠一 °电流传感器vjlr1pab是一段粗细均匀的电阻线，r是阻值为2q的保护 电阻，电源电动势为9v,内阻未知。dis电流传感器 的内阻不计，示数用/表示，滑动片p与电阻丝有良 好接触，ap长

19、度用厶x表示，其它连接导线的电阻不 计。实验时闭合电键，调节p的位置，将&和与么对 应的/数据记录在下表。实验次数12345厶（m）0.100.200.300.400.50/2.251.801.51.291.12y w)（1）填岀表格中最后一行的数据（保留小数点后2位）;（2）根据你算得的数据，画y-lx图象；（3）根据图中相关数据，可以求出：该电源内阻r为 q;该电阻线单位长度的电阻ro为 q。15. （8分）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1.0q左右）b. 电流表ai （量程03m a,最小刻度 0.1ma,内

20、阻忽略不计）c. 电流表a2（量程0-0.6a,最小刻度0.02a, 内阻忽略不计）(a)ro(b)d. 滑动变阻器心（0-20q, 10 a）e. 滑动变阻器弘（0-200q, i a）f. 定值电阻ro （990q）g. 开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他 设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验 电路，其中合理的是图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确 地进行测量，滑动变阻器应选（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，移动滑动变阻器，电 流表a】和电流表a2分别测得多组/和12, 并画出s/2图

21、线，则由图线可得被测电池 的电动势£=v,内阻厂=qo（3）若同学根据（1）中选出的合理电路和器材连接实物电路时，把电流表a?接在了干 路上，但误认为电流表a?仍接在支路上，其他步骤按（2）中的操作，这样由实验得出的内 阻将 （填偏大"不变或偏小（量程=0.6a,内阻=0q）和若干导线。请根据测定电动势e、内 电阻厂的要求，设计图a中器 件的连接方式，并画线把它 们连接起来。图br°r乙16. （8分）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和内电阻厂，但是从实 验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999q,可 当标

22、准电阻用）、一只电流表 接通开关，逐次改变电阻箱的阻值r,同时读出与r对应的电流表的示数i,并作记录。 处理实验数据时首先计算出每个电流值i的倒数丄；再制作r丄坐标图，如图b所示。图中i1已标注出了（/?,*）的几个与测量对应的坐标点，请你在图b上把标注出的坐标点描绘成实 验图线。 根据图b描绘出的图线可得出这个电池的电动势e=v,内电阻厂二q第12讲实验专题 多用电表的使用例1：用多用电表测电阻。（1）每次换档后，需重新,再进行测量（2）如果表的指针偏转过大，为使测量比较准确，应将选择开关拨至倍率较 （填“大”或“小”）的档位上。（3）用已调零且选择旋钮指向欧姆表“x10”位置的多用电表测某

23、电阻阻值。根据如图所示的表盘， 被测电阻阻值为q。（4）若将该表选择旋钮置于1m档测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为ma例2： （2012上海）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 若旋转选择开关，使尖端对准肓流电流描，此时测得的是通过的电流； 若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此吋测得的是的电阻； 若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键, 并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是两端的电压。（2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻吋，若（ ）（a）双手捏住两表笔金屈杆，测量值将偏大（b）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小 倍率，重

24、新调零后再进行测量（c）选择“x10”倍率测量吋发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25q（d）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大例3： （2013 ±海）为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。（1）用多用表测量该元件的电阻，选用 “x100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏 转过大，因此需选择倍率的电阻档（填：“x10”或“xlk”），并再进行测量，多用表的示数如图4）所示，测量结果为(2)将待测元件(额定电压9v)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的 伏安特性。本实验中使

25、用多用表测电压，多用表的选择开关应调到档(填:“直流电压10v"或“直流电压50v”)。例4：如图所示，电流表al (0-3a)和a2(006a)是由两个相 同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接人电路中闭合(b)开关s,调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()a. al、a2的读数之比为1： 1b. al、a2的读数之比为5： 1c. al、a2的指针偏转角度之比为1： 1i). al、a2的指针偏转角度z比为151.(4分)多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器。 使用多用电表测某段导体的电阻。(1)主要的操作过程分以下三个步骤,请填写第步操作。 将红、黑表笔分别插入多用

26、电表的“ + ”、“一”插孔; 选择电阻档“x10” ； ;把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻。(2)采用上述的操作步骤后，多用表的示数如图所示。则 该段导体的电阻测量值为q o2. (6分)如图所示为多用表测量某一电阻、某一电压或 某一电流时指针在刻度盘上停留的位置， 若选择旋钮在 “ xlkq”位置，则所测量电阻的阻值为k q ； “10v”在置,则所测量电压的值为 v； 位置，则所测量电流的值为20mao>0a-v-o3、(1)多用表调到欧姆档时，其内部等效电路下列哪个是正确的()(a)(b)(c)(d)（2）关于多用表使用下列操作正确的是（）a. 多用表用于测电压时

27、，要将红表棒接高电势点b. 多用表测电压时，应将多用表串联接入电路c. 多用表测电阻吋，要调节倍率，使测量指示值尽可能大d. 多用表测屯阻时，如将红黑表棒接错将导致测量错误4. （7分）某同学想测量一个量程为3v的直流电压表的内阻（约几十kq）,实验时用多 用表的欧姆档去直接测量。（1）应该将欧姆档的选择开关拨至倍率档；（2）（单选）实验操作时先将红、黑表箱短接，完成调零；然后用图a方式连接，观察 到多用表指针和直流电压表指针都向右偏转。由此得出下列判断，其中不符合实际情况的是（a）指针能偏转表明多用表内部有电源（b）红、黑表棒短接时构成了闭合电路（c）电压表指针向右偏转表明多用表的“ + ”接线柱连接电源的正极（d）电压表指针向右偏转表明有电流从电压表的“ + ”接线柱流入（3）根据图b所示，直流电压表的内阻为q；（4）如果将欧姆档的选择开关拨至xi