高中物理一轮复习专题：电学实验专题

物理实验小组想要测量某电压表V（量程为3V）的内阻（大约为几千欧）

小王同学在做“测量某节干电池的电动势和内阻的实验”中。

实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；

电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；

电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；

滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；

定值电阻R₁（阻值2Ω）；

定值电阻R₂（阻值5Ω）；

开关一个，导线若干。

①小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据作出U-I图像，如图乙所示。结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是。

A．电压表分流                                    B．干电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小                        D．电流表内阻较小

②针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量，根据实验数据做出U—I图像，如图丙所示。根据图像可知，所选的定值电阻为（填“R₁”或“R₂”），干电池内阻r=Ω。（保留两位有效数字）

甲、乙两个小组的同学欲测量如图1所示的1号干电池的电动势和内阻。

为测量一电源的电动势及内阻，某小组设计了如下实验方案。

         

在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：R_x（阻值约4Ω，额定电流约0.5 A）；

电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；

电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；

A₂（量程3 A，内阻约0.05Ω）；

电源：E₁（电动势3 V，内阻不计）；

E₂（电动势12 V，内阻不计）；

滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．

若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．

测一节干电池的电动势E和内阻r．某同学设计了如图a所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大．

⑴连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到（选填“a”或“b”）端．

⑵闭合开关S₁ ， S₂接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数．

⑶重复（1）操作，闭合开关S₁ ， S₂接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数．

⑷建立U﹣I坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S₂接位置1、2时图象如图b所示．

①S₂接1时的U﹣I图线是图b中的（选填“A”或“B”）线．

②每次测量操作都正确，读数都准确．由于S₂接位置1，电压表的分流作用，S₂接位置2，电流表的分压作用，分别测得的电动势和内阻与真实值不相等．则由图b中的A和B图线，可得电动势和内阻的真实值，E=V，r=Ω．

常用无线话筒所用的电池电动势 E 约为 9V，内阻 r 约为 40Ω，最大允许电流为 100mA．

某物理兴趣小组设计了如图a所示的欧姆表电路，通过控制电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率．所用器材如下：

A．干电池：电动势E=l.5V，内阻r=0.5Ω

B．电流表 G：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150Ω

C．定值电阻R₁=1200Ω

D．电阻箱R₂和R₃：最大阻值都为999.9Ω

E．电阻箱R₄：最大阻值9999Ω

F．电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图1所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，图中R₀为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．

用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．

A．电压表V₁（量程6V、内阻很大）

B．电压表V₂（量程3V、内阻很大）

C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）

E．小灯泡（2A、5W）       

F．电池组（电动势E、内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小．

在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：

A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V

B．直流电压表V_l、V₂ ， 量程均为0～3V，内阻约3kΩ

C．电流表，量程0～0.6A，内阻小于1Ω

D．定值电阻R₀ ， 阻值2Ω

E．滑动变阻器R，最大阻值15Ω

F．导线和开关若干

在“测量电源电动势”的实验中，实验室提供的器材如下：待测电源E（放电电流不能太大），电压表（量程大于待测电源的电动势），标有长度的均匀电阻丝ab电阻约15Ω，开关S，一端连有鳄鱼夹P的导线1，其它导线若干．

LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．

实验室提供的器材有：

A．电流表A₁（量程为0至50mA，内阻R_A1约为3Ω）

B．电流表A₂（量程为0至3mA，内阻R_A2=15Ω）

C．定值电阻R₁=697Ω

D．定值电阻R₂=1985Ω

E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只

F．电压表V（量程为0至12V，内阻R_V=1kΩ）

G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

F．开关S一只

有一个小灯泡上标有“2V，3W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线，有下列器材供选用：

A．电源（电动势3V，内阻约1Ω）

B．电流表（0～0.6A，内阻约1Ω）

C．电流表（0～2A，内阻约0.4Ω）

D．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）

E．电压表（0～10V，内阻约20kΩ）

F．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流3A）

G．滑动变阻器（0～500Ω，额定电流2A）H．开关、导线

LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．

实验室提供的器材有：

A．电流表A₁（量程为50mA，内阻r₁约为3Ω）

B．电流表A₂（量程为2mA，内阻r₂=15Ω）

C．电压表V（量程0～12V，内阻R=1kΩ）

D．滑动变阻器R₁ （0～20Ω）

E．定值电阻R₂=1 985Ω

F．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

G．开关S

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．电流表A₁（量程0～3A，内阻约为0.3Ω）

B．电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）

C．电压表V₁（量程0～3V，内阻约为2000Ω ）

D．电压表V₂（量程0～15V，内阻约为5000Ω）

E．滑动变阻器R₁（10～10Ω，2A）

F．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）

G．被测干电池一节

H．开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．

某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）．完成下列测量步骤：

⑴检查多用电表的机械零点．

⑵将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的（填“a”或“b”）端．

⑶将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择（“×10”或“×1k”）挡，然后，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为．

⑷测量完成后，将选择开关拨向挡位置．

某欧姆表的内部结构如图甲所示电路，欧姆表开关拨至“ ”，并进行了必要的调零。一同学准备用一个电阻箱R_x较精确地测出欧姆表的电源的电动势E和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻 ，他的操作步骤是：

a ． 将欧姆表与电阻箱R_x连成图甲所示的闭合电路；

b ． 调节电阻箱阻值，记下电阻箱示数R_x和与之对应的电流表G的示数I；

c ． 将记录的各组R_x、I的数据描点在图乙中，得到 图象；

d ． 根据图乙作得 的图象，求出电源的电动势E和欧姆表内阻R_内。

图甲是利用两个电流表A₁和A₂测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R₁和A₁内阻之和为10000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A₂为理想电流表．