利用伏安法测量干电池的电动势和内阻.docx
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利用伏安法测量干电池的电动势和内阻
1（06理综）现要测量某一电压表⑨的内阻。
给定的器材有：
待测电压表⑨（量程2V,内阻约4kQ）;电流表@（量程1.2mA，内阻约500Q）;直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：
冃=4000Q,R2=10000Q,R3=15000Q;电键S及导线若干。
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
I•试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测
量电路的原理图。
（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。
）
Rv=
II.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻
答案I
II.
R2U
R2I-U
2（06理综）
（1）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用OX表示）的伏安特性曲线。
要求所测电压范围为0.1V〜4V。
现有器材：
直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表0（量程4.5V，内阻约为4X104Q）,电流表GA1（量程250mA，内阻约为2Q）,电流表CA2（量程500mA，内阻约为1Q）,滑动变阻器R（最大阻值约为30Q）,电子键S,导线若干。
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是，
下面两个电路应该选用的是。
乙:
3（.06天津理综）某研究性学习小组利用右图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下图所示的R〜1/I图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数,
由此可以得到E=V,r=Qo（2.9;0.9）
4.（06江苏）
（1）小球作直线运动时的频闪照片如图所示。
已知频闪
周期sT1.0，小球相
邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为
OA=6.51cm,AB=5.59cm,
BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm.小球在位置A时速度大小Av=▲m/s,
小球运动的加速度
A=Av▲_m/s2,
5.（07北京理综）某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
实验步骤如下：
a.安装好实验器材。
b.
接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，
重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2”6点所示。
c.测量1、2、3”6计数点到0计数点的距离，分别记作:
S1、S2'S3”S3。
d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e•分别计算出3、S2、S3,,S6与对应时间的比值S1、色、色……色。
t1t2t3t6
SSS
f.以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
ttt
01cm234567891011121314151617181920
?
—limliiiiliiuiiiliiiiliiiiliiiJiiiiliiiiliiiikliiiiliiiiliiiiiiihiiiliiiiliiiiLihmliiiilmilnlmlimiiiiikiiliiNliiidiiiiLiihdiiuiiiiiLiiiLiiliiiiiiiiliiiiiml
…1：
・2；*3
4
*5
’6
-
:
=S2^s3I
4S3——S4-
►
*
'
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
1实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下
面的仪器和器材中，必须使用的有和。
（填选项代号）
A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源
C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤
2将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如
图所示，贝US2=cm,&=cm。
3该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计
S
数点对应的坐标点，并画出1图。
t
S
4根据—t图线判断，在打0计数点时，
t
小车的速度v0=m/s;它在斜
面上运动的加速度a=m/s2。
答案①A,C笑（2.97~2.99）,（13.19~13.21）
③如图0.16~0.20）,（4.50~5.10）
6.07广东
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率尸1.7X10-8Qmo
课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。
他们选择了多用电
表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。
⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：
（请填写第②步操作）
1
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图
Q
30
T]IF|IFin
Na
—V—Q
5000Q/V
2500Q/V~
X1kX100X10X1
OFF-
100'
2.5
250
1■
mA
-—500
Xr■lbl
2.51050250500V
A
将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“一”插孔；选择电阻档“X1”；
图10
⑵根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9
（b）的A、B、C、D四个电路中选择电路来测量金属丝电阻；
⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图10所示，金属丝的直径•_
为mm;¥宮30
⑷根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金25
属丝的长度约为m。
（结果保留两位有效数字）^HF20
⑸他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无
（只需写出简要步骤）
示数。
请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。
答案⑴将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零
⑵D
⑶0.260mm（0.258—0.262mm均给分）
⑷12m或13m
⑸以下两种解答都正确：
1使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于
电源电压，说明该元件或导线断路故障。
2使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障
7.（07广东）如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定
在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。
起初小车停在靠
近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。
启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继
续向上运动一段距离。
打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
图11（b）中a、b、c
是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。
（a）
单位：
cm
<
.2.72I2.82|2.92.2.98.2.82.2.62
2.08[1.901.73|1.48|1.321.1|2
\・
qr_1'I1YT111nl\
—
a
b
图11（b）
c
⑴根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2°（结
果保留两位有效数字）
⑵打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2。
请根据加速度的情况，判断小车运动的最
大速度可能出现在b段纸带中的。
⑶如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为
答案⑴5.0m/s2（结果是4.8m/s2的得1分）
⑵D4D3区间内
⑶1:
1
8（07海南）图1中电源电动势为E,内阻可忽略不计；电流表imA具有一定的内阻，电压
表（V）的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻。
当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为1仁当S向R一侧闭合时，电流表读数为12。
⑴根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R=。
⑵根据图1所给出的电路，在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。
R
V
S
答案
连线如图
丿
R
E
EE-UR
12Il
S
9（07海南）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。
给定的器材如下：
一倾角可以调节的长斜面（如图）、小
车、计时器一个、米尺。
⑴填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
1让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间to
2用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=。
3用米尺测量A1相对于A2的高度h。
设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F
4改变，重复上述测量。
5以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。
如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：
1调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。
测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0o
2进行⑴中的各项测量。
3计算与作图时用（h—h0）代替h。
对此方案有以下几种评论意见：
A•方案正确可行。
B•方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。
C.方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。
其中合理的意见是。
2sh
答案⑴②—③mg④斜面倾角（或填h的数值）⑵C
ts
10（07江苏）要描绘某电学元件（最大电流不超过电路如图，图中定值电阻R为1kQ,
A,内阻约为5Q;电压表（未画出）量程为10电源电动势E为12V，内阻不计。
⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择：
a、阻值0到200Q额定电流0.3A
b、阻值0到20Q额定电流0.5A本实验应选的滑动变阻器是
⑵正确接线后，测得数据如下表
6mA，最大电压不超过用于限流；
电流表量程为
V,内阻约为
7V）的伏安特性曲线，设计
10m
10kQ;
M討待测元件
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U（V）
0.00
3.00
6.00
6.16
6.28
6.32
6.36
6.38
6.39
6.40
I（mA）
0.00
0.00
0.00
0.06
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.50
（填
a）根据以上数据，电压表是并联在M与
之间的（填“0”或“P”）
b）根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线为
⑶画出待测元件两端电压化的示意图为（无需数值）
Umo随MN间电压U
”Umn
J
p‘hi
[J
J
I
r-
L
■
J
11（07江苏）如（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移一时间（s—t）图象和速率一时间
（v-1）图象。
整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为
I、高度为ho（取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字）
⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v—t图线如（b）
图所示。
从图线可得滑块A下滑时的加速度a=m/s2,摩
擦力对滑块A运动的影响°（填“明显，不可忽略”或“不（a）
明显，可忽略”）
⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。
实验时通过改变，可验证质量一定时，
加速度与力成正比的关系；实验时通过改变，可验证力一定时，加速度与质
量成反比的关系。
⑶将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A，给滑块A，—沿滑板向上的初速度，A，的
s—t图线如（c）图。
图线不对称是由于造成的，通过图线可求得
滑板的倾角0=（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因
数尸
干电池：
电动势约为
1.5V，符号
答案⑴6;不明显，可忽略
⑵斜面高度h;滑块A的质量M及斜面的高度h,且使Mh不变
⑶滑动摩擦力；arcsin0.6（arcsin0.57〜arcsin0.64）;0.3
12（07宁夏理综）⑴由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器，如图所示。
试根据你学到的有关平行板电容器的知识，推测影响圆柱形电容器电容的因素有o
答案H、R1、只2、（正对面积、板间距离、极板间的介质）
⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为:
电压表：
量程1V，内阻998.3Q，符号
电流表：
量程1A，符号
滑动变阻器：
最大阻值99999.9Q,符号
单刀单掷开关1个，符号一导线若干
1设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压
表、电流表的接线柱的正负。
2为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的倍,
电阻箱的阻值应为Qo
答案①
I
22;998.3
13（07全国理综）
Vi和v
碰撞的恢复系数的定义为e=_吐，其中V10和V20分别是碰撞前两物体的速度,
V20-'V10
分别是碰撞后两物体的速度。
弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的ev1。
某同学借用
验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用
半径相等的钢质小球1和2,（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下:
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置0。
第一步：
不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。
重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
1从A点由静止滚下，使它们碰
球1
第二步：
把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球撞。
重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步：
用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离0
点的距离，即线段0M、OP、0N的长度。
上述实验中，
1P点是的平均位置，
M点是的平均位置，
N点是的平均位置，
2请写出本实验的原理
写出用测量量表示的恢复系数的表达式
3三个落地点距0点的距离0M、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？
答案①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置
M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置
N点是小球2落点的平均位置
②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t,则有
0P=V1ot
0M=V1t
0N=V2t
小球2碰撞前静止，V20=0
V2—ViON—OM
e二
V10-'V20OP
3OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关
14（07全国理综）
有一电流表⑧，量程为1mA，内阻ri约为100Q。
要求测量其内阻。
可选用器材有：
电阻器R。
，最大阻值为99999.9Q;滑动变阻器甲，最大阻值为10kQ;滑动变阻器
乙，最大阻值为2kQ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计；电源E2,电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：
①断开0和
住，将R调到最大；②合上S1调节R使伍满偏；③合上
S2
S2,调节R1使④半偏，此时可以认为⑧的内阻rg=R1,试问：
1在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择；
为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择;电源
E应该选择。
2认为内阻rg=R1,此结果与rg的真实值相比。
（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
答案⑴AC⑵①R0;滑动变阻器甲；E2②偏小
15检测一个标称值为5Q的滑动变阻器。
可供使用的器材如下：
A.待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Q（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）
B•电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Q
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Q
D•电压表V1,量程15V，内阻约15kQ
E.电压表V2,量程3V，内阻约3kQ
F.滑动变阻器R,全电阻约20Q
G.直流电源E,电动势3V，内阻不计
H.游标卡尺
I.毫米刻度尺
丄电键S、导线若干
⑴用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表（填“A/'或“A2”）,所选电压
表为（填“V1”或“V2”）。
需要测量电阻丝的直径和总长度，在
⑶为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,
⑵画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。
不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总
长度的表达式。
答案⑴Ai；V?
⑵电路原理图和对应的实物连接如图
方案二：
限流接法
R
方案一：
分压接法
⑶方案一：
需要的器材：
游标卡尺、毫米刻度尺
主要操作步骤：
1数出变阻器线圈缠绕匝数n
2用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度L,可得电阻丝的直
径为d=L/n
3用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度I=nn（D—丄）也
n
可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D，得电阻丝总长度I=n（D—丄）。
n
4重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值
需要的器材：
游标卡尺
主要的操作步骤：
①数出变阻器线圈缠绕匝数n
Di和瓷管部分的外经D2，可得电阻丝的直径为
②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径
16（07上海）在实验中得到小车做直线运动的s—t关系如图所示。
⑴由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分
别为
A.AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。
B.AC段是加速运动；DE段是匀加速运动。
C.AC段是加速运动；DE段是匀速运动。
D.AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。
⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是
段中的平均速度。
（⑴C⑵AB）
17.（07上海）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表
（1mA）,电阻箱（0—9999Q）,电键，导线等器材。
该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合Ki,减小电阻箱的阻值，使
电流表的示数为Ii=1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开Ki,
闭合K2,此时电流表示数为11=0.80mA，记录电流强度值。
由此可得被测电阻的阻值为Qo
经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造
成误差。
为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验
过程如下：
断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为
I；断开K2,闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为，记录此
时电阻箱的阻值，其大小为R。
。
由此可测出Rx=o
答案3.75；I；R0
18（07上海）某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。
电源E电动
势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表。
⑴若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是o
⑵若R1=6Q,只2=12Q,电源内电阻r=6Q,,当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择
A.2QB.4Q
C.6QD.8Q
答案⑴R1WR2；⑵B
19（07四川）甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻Ri和R2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Si,单刀双掷开关S?
导线若干。
1先测电阻Ri的阻值。
请将甲同学的操作补充完整：
闭合Si,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U2。
则电阻Ri的表达式为Ri=。
2甲同学已经测得电阻Ri=4.8Q,继续测电源电动势E和电阻R2
R
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
ii
数据，绘出了如图所示的一―一图线，则电源电动势E=V,
UR
电阻只2=Q。
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
ii
数据，绘出于相应的i—一图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。
这种做法与甲
UR+Ri2
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。
答案①将S2切换到b;U2『②i.43（或1°）；i.2；③较小；甲
U27
20（07天津理综）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。
他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。
他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A,第六个点下标明B，第十一个点下标明C,第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。
测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、
CD长为11.15cm,DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小
车运动的加速大小为
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