5电学实验.docx

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5电学实验

定值电阻的测量

1、某同学为了测定一只阻值约为120Ω的电阻，除被测电阻外，还有如下实验仪器：

A．直流电源（电压3V，内阻不计）

B．电压表V1（量程0～3V，内阻约为5kΩ）

C．电压表V2（量程0～15V，内阻约为25kΩ）

D．电流表A1（量程0～25mA，内阻约为1Ω）

E．电流表A2（量程0～250mA，内阻约为0.1Ω）

F．滑动变阻器一只，阻值0～20Ω

G．开关一只，导线若干

在上述仪器中，电压表应选择________（填“V1”或“V2”），电流表应选择________（填“A1”或“A2”）．请在方框中画出电路原理图．

2、用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：

⑴待测电阻RX（约100Ω）⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）

⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）

⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）⑹电键一只，导线若干。

根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。

小灯泡伏安特性曲线的描绘

3、要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。

已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）:

电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）;

电压表（量程为0～3V，内限约3kΩ）:

电键一个、导线若干。

实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。

A．滑动变阻器（最大阻值20Ω,额定电流1A）

B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）

实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。

实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。

如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是W。

4、某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。

图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用。

（以上均填器材代号）

②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。

③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何不同点？

不同点：

。

④当所加电压为2.00V时，元件电阻为__________,元件实际消耗的电功率为_________W.

⑤若该元件接在一E=1.5V，r=15

的电源上元件实际消耗的电功率为__________W.

5、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3.8V，额定电流0.32A）

电压表V（量程3V，内阻3kΩ）

电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）

固定电阻R0（阻值1000Ω）

滑动变阻器R（阻值0～9.0Ω）

电源E（电动势5V，内阻不计）

开关S；导线若干．

（1）实验要求能够实现在0～3.8V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4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路图，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）

电流表内阻的测量

6、某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100Ω）的内阻。

实验室中可供选择的器材有：

电流表A1：

量程为3mA，内阻约为200Ω；

电流表A2：

量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；

定值电阻R1：

阻值为10Ω；

定值电阻R2：

阻值为60Ω；

滑动变阻器R3：

最大电阻20Ω，额定电流1.5A；

直流电源：

电动势1.5V，内阻0.5Ω；

开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为__________、定值电阻为__________。

（填写器材的符号）

（2）在方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg=__________

7、某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有：

A．待测电流表G1；

B．一个标准电流表G2（G2的量程大于G′的量程）：

C．电阻箱R′；

D．滑动变阻器R；

E．电池组、导线、开关．

采用如图1所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：

①按电路图接好电路，将滑动变阻器R调至最大；

②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使电流表G1表头指针满偏；

③再闭合S2，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱R′，使表头指针半偏．读出此时电阻箱R′的示数，则电流表内阻可看做此示数．

（1）用上述方法得到的电流到G1内阻的测量值与真实值相比　　．

（2）为了使涮量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差，请你在给定图2中完成实验电路图．

（3）使用重新设计的实验电路的测量数据，写出电流表G1内阻表达式Rg=　　．说明各测量值的意义　　．

8、为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

电压表内阻的测量

9、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有：

电流表A1，量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；电压表V2，量程为5V，内阻约为3500Ω；电阻箱R1的阻值范围为0～9999Ω；电阻箱R2阻值范围为0～99.9Ω；滑动变阻器R3的最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；单刀单掷开关S，导线若干。

（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。

（2）写出计算电压表V的内阻Rv的计算公式为Rv＝________。

10、理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为0～3V、内阻约为3kΩ电压表的阻值．

实验室备有以下器材：

A．待测电压表Vl：

量程为0﹣3V、内阻约为3kΩ

B．电压表V2：

量程为0﹣6V、内阻约为6kΩ

C．滑动变阻器R1：

最大值20Ω、额定电流1A

D．定值电阻R0

E．电源：

电动势6V，内阻约1Ω

F．开关一个、导线若干

（1）利用以上器材设计如图1所示测量电路，请你按图示电路将图2实验仪器连接起来；

（2）请写出按该电路测量电压表V1内阻Rv的表达式，并指出表达式中各物理量的含义　　；

（3）在正确连接电路后，闭合电键S，不断的调节变阻器R1滑片位置，记录多组电压表Vl、V2示数，作出U2﹣Ul图线如图3所示．若R0=1480Ω，由图线上的数据可得Rv=　　Ω．

11、某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表

的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：

电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）．开关1个，导线若干．

实验步骤如下：

①按电路原理图（a）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器使电压表满偏；

④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器　　（填“R1”或“R2”）．

（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为　　Ω（结果保留到个位）．

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为　　（填正确答案标号）．

A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA．

电源电动势和内电阻的测量

1、用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻r，所用的电路如图所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示。

I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

（1）试根据这些数据，作出U-I图线；

（2）根据图线得出电源的电动势E=_______V，内阻r=______Ω；

（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果。

选用第___组和第____组的数据，求得E和r误差最大。

2、测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。

器材：

量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R＝4Ω，滑线变阻器R’，电键K，导线若干。

（1）画出实验电路原理图。

图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。

（2）实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。

则可以求出E＝，r＝。

（用I1，I2，U1，U2及R表示）

3、在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）

B．电流表A1（满偏电流3mA，内阻r1=10Ω）

C．电流表A2（0～0.6A，内阻0.1Ω）

D．滑线变阻器R1（0～20Ω，10A）

E．滑线变阻器R2（0～100Ω，10A）

F．定值电阻R3（990Ω）

G．开关和导线若干

（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑线变阻器是____________（填字母代号）

（2）请在虚线框内画出测量电池电动势和内阻的实验电路图．

（3）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的I1、I2图线（I1为A1的示数，I2为A2的示数），由图线可求得被测电池的电动势E＝_______V，内阻r=_________Ω．此种方法求得的电动势（偏大或偏小）内阻（偏大或偏小）。

4、有一约7V数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据．现要更加准确测量其电动势E和内电阻r，实验室备有下列器材：

A．电流表（量程0.6A，内阻为3Ω）　　

B．电压表（量程3V，内阻为3kΩ）

C．电压表（量程30V，内阻为30kΩ）

D．定值电阻R1=500Ω

E．定值电阻R2=5000Ω

F．滑动变阻器（阻值范围0～30Ω）

G．开关及导线

（1）该实验中电压表应选　　，定值电阻应选　　．（均选填选项前的字母序号）

（2）电路图如图所示，将实物连线图补充完整．

（3）若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电源电动势和内阻间的关系式为________________________

5、某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r，根据实验数据绘出如图乙所示的R﹣

图线，其中R为电阻箱读数，（不计电流表内阻），由此可以得到E=　　V，r=　　Ω．

6、利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表

（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关S．

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作出

﹣R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

和R的关系式为　　；

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表．答：

①　　，②　　．

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

/A﹣1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

13.0

（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k=　　A﹣1Ω﹣1，截距b=　　A﹣1；

（4）根据图线求得电源电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．

7、现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已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（a）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．

（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A.10Ω2.5WB.100Ω1.0WC.200Ω1.0WD.2000Ω5.0W

本实验应选哪一种规格？

答。

（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图（b）所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1）．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r为Ω

8、某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：

待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表

（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．

（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：

闭合S1，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U1，保持电阻箱示数不变，　　，读出电压表的示数U2．则电阻R1的表达式为R1=　　；

（2）甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω，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2所示的

﹣

图线，则电源电动势E=　　V，电阻R2=　Ω；（保留三位有效数字）

9、某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1=9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻．

①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是　　导线断开；若读数为零，则一定是　　导线断开．

②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图2．由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．

10、用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：

电流表A1（量程0～30mA）；

电流表A2（量程0～100mA）；

电压表V（量程0﹣6V）；

滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）

滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；

开关S一个，导线若干条．

某同学的实验过程如下：

Ⅰ．设计如图1所示的电路图，正确连接电路．

Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴．I为横轴．得到如图2所示的图线．

Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间．A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U﹣I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）．

回答下列问题：

①电流表应选用　　，滑动变阻器应选用　　

②由图2的图线，得电源内阻r=　　Ω；

③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=　　，代入数值可得Rx；

④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围　　，电压表示数变化范围　　（选填“相同”或“不同”）

多用电表的使用

11、图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：

直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．

（1）图（a）中的A端与　　（填“红”或“黑”）色表笔相连接．

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是　　（填正确答案标号）．

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）根据题给条件可得R1+R2=　　Ω，R4=　　Ω．

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示．若此时B端是与“1”连接的，则多用电表读数为　　；若此时B端是与“3”相连的，则读数为　　；若此时B端是与“5”相连的，则读数为　　．（结果均保留3为有效数字）

12、使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：

待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：

①仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为______填“红”或“黑”）色；

②若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为　Ω．电流表的读数为　mA．

③将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为　　mA；（保留3位有效数字）

④计算得到多用电表内电池的电动势为　　V．（保留3位有效数字）

参考答案

定值电阻的测量

1、V1A2

2、

小灯泡伏安特性曲线的描绘

3、AB小灯泡消耗的功率是W。

4、

（1）0.200mmm；3.62cm

（2）①A2；V1；R1；②如右图所示；

③相同点：

通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系；

不同点：

该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大．

⑤0.1W

5、

（1）如图所示；

（2）增大；增大；（3）0.39；1.17．

电流表内阻的测量

6、

（1）A1；R2；

（2）电路图如图所示；（3）

．

7、

（1）偏小；

（2）如图所示；（3）

．I1为G1的电流表示数，I2为G2的电流表示数，R′为电阻箱电阻

8、

（1）R0A0

（2）RN，A0（3）平均值

电压表内阻的测量

9、

（1）电路原理图如图：

（2）

1．

10、

（1）如图

（2）

=

，

、

分别表示待测电压表

与电压表

的示数，

表示定值电阻阻值

（3）2960

11、

（1）R1；

（2）如图所示；（3）2520；（4）D．

电源电动势和内电阻的测量

1、

（2）1.45，0.70；（3）34

2、

（1）C

（2）①实验电路原理图如图②

，

3、

（1）R1；

（2）如右图；（3）1.45；0.90；

4、

（1）B   E  

（2）如图所示；（3）E=

U+（I+

）r

5、3.33；0.9．

6、

（1）

=

R+

（5.0+r）；

（2）0.110；9.09；（3）图象如图所示；1；6；（4）3.0；1.0．

7、

（1）C；

（2）10；41.67．

8、①将S2切换到b；    

    ②1.43；  1.2

9、①aa'，bb'，②1.4（1.36～1.44均可）    0.5（0.4～0.6均可）

10、①A2；R2；②25；③

④相同；不同．

多用电表的使用

11、

（1）黑；

（2）B；（3）160；880；（4）1.48mA；1.10kΩ；2.95V

12、

（1）2.000； 

（2）①黑　②14.0　53.0　4.6　③102　④1.54