最新高三电学实验汇总

2012高三电学实验

2012物理电学实验回顾

一、测电源电动势和内阻

1．在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是()

A．用新电池较好B．用旧电池好

C．新、旧电池一样 D．以上说法都不对

解析：旧电池内阻较大，实验时，电压表读数变化较大，误差较小．答案：B 2．为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设

计了如图甲所示的实验电路，其中E是待测电池

组，内阻不能忽略；V1、V2是两只量程合适的相同

的电表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单

掷开关；导线若干．

(1)请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物

图．

(2)实验需要测量的物理量是____________________________________________．

(3)用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是________________．

解析：连接实物图如图所示

先闭合S1、断开S2，记下V1、V2的示数U，由闭合电路欧姆定

律可得：E＝2U＋U

R r

，

再闭合S2，记下V1的示数U′，则有： E＝U′＋U′

R r，

联立解得：E＝UU′

U′－U

.

答案：(1)见解析图(2)S1闭合，S2断开时V1、V2的示数

U； S1、S2闭合后V1的示数U′

(3)E＝UU′

U′－U

3．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

999.9 Ω，可当标准电阻

用)、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，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．

(2)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图乙所示．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，如图丙所示，图丙中标注出了(

1

I，R)的几个与测量对应的坐标点．请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．

(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．

(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝__________________Ω.

解析：(1)本实验是采用电

流表和电阻箱组合测定电

池电动势和内阻，只需将

它们串联起来即可，实物

连接如图．

(2)如图

(3)图中坐标为(1.2,2.8)的点不合理舍去，过其他的点作

直线，如(2)中图．

(4)由E＝IR＋Ir得R＝

E

I

－r，图线的斜率等于电源电动

势，在纵轴上的截距等于电源内阻的负值，由图可知

E＝1.5 V，r＝0.3 Ω.

答案：(4)1.5(1.46～1.54)0.3(0.25～0.35)

4．为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按

图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电

压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐

渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数

接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压

表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀

的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是

__________________________．改进方法是

____________________________．改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图实－9－13乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E＝________V，内阻r＝________ Ω.

答案：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短选择阻值更小的滑动变阻器 1.48 2.4 5．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若

干，实验原理图如图实 (a)．

(1)在图(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．

(2)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(c)

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所示，读得电阻值是________；

B ．将开关S 1闭合，开关S 2断开，电压表的示数是 1.49 V ；

C ．将开关S 2________，电压表的示数是1.16 V ；断开开关S 1.

(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)．

(4)由于所用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”)． 解析：(1)如图所示

(2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R ＝20 Ω；将S 1闭合S 2断开，电压表示数为电源电动势E ＝1.49 V ，将S 2再闭合，电压表示

数为R 两端电压．将电压表视为理想电表，则干路电流I ＝

U V

R

＝1.1620

A ＝0.058 A. (3)因为I ＝E

R 0＋R ＋r ，

所以r ＝E I －R 0－R ＝(1.49

0.058

－5－20)Ω＝0.69 Ω.

(4)若考虑电压表的内阻，则S 1闭合S 2断开时，电压表示数为该表两端电压小于电源电动势．

答案：(1)见解析 (2)A.20 Ω C ．闭合 (3)0.69 Ω (4)小 6．现要按图甲所示的电路测量一节旧干电池的电动势E (约1.5 V)和内阻r (约20 Ω)，可供选择的器材如下：

电流表A 1、A 2(量程0～500 μA ，内阻约500 Ω)，

滑动变阻器R (0～100 Ω，额定电流1.0 A)， 定值电阻R 1(阻值约为100 Ω)， 电阻箱R 2、R 3(阻值0～999.9 Ω)， 开关、导线若干．

由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要

求，为此，先将电流表改装(扩大量程)，然后再按图甲所示电路进行测量． (1)测量电流表A 2的内阻

按图乙电路测量A 2的内阻，以下给出了实验中必要的操作． A ．断开S 1 B ．闭合S 1、S 2

C ．按图乙连接电路，将滑动变阻器R 的滑片调至最左端，R 2调至最大

D ．调节R 2，使A 1的示数为I 1，记录R 2的值

E ．断开S 2，闭合S 3

F ．调节滑动变阻器R ，使A 1、A 2的指针偏转适中，记录A 1的示数I 1请按合理顺序排列实验步骤(填序号)：________.

(2)将电流表A 2(较小量程)改装成电流表A(较大量程)

如果(1)中测出A 2的内阻为468.0 Ω.现用R 2将A 2改装成量程为20 mA 的电流表A ，应把R 2调为________Ω与A 2并联，改装后电流表A 的内阻R A 为________Ω. (3)利用电流表A 、电阻箱R 3测电池的电动势和内阻

用电流表A 、电阻箱R 3及开关S 按图甲所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变R 3的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组R 3、I 的数据，然后通过

作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E 和内阻r . ①请写出与你所作线性图象对应的函数关系式________．

②请在图的坐标中作出定性图象(要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示)． ③图中____________表示E ，图中____________表示r . 答案：(1)CBFEDA (2)12 11.7

(3)答案一 ①R 3＋R A ＝E (1

I

)－r

②如图所示

③直线的斜率 纵轴截距的绝对值

答案二 ①1I ＝1E (R 3＋R A )＋r

E

②如图所示

③直线斜率的倒数 纵轴截距除以斜率

第案三 ①R 3＝E (1

I

)－(r ＋R A )

②如图所示

③直线的斜率 纵轴截距的绝对值与R A 的差

7．在测量电源的电动势E 以及内阻r （电动势约2V,内阻约0．5Ω实验中，给出如下器材： 量程为1V 的电压表，量程为0．5A 的电流表（内阻较小），定值电阻Ro = 1．6Ω,滑动变阻器R,开关S,导线若干。

（1）四位同学设计了如上四个电路，实验电路应选为（ ） （2）实验时当电流表的示数为I 1时，电压表示数为U 1;当电流表的示数为I 2时，电压表示数为U 2,则可求出电动势E 的字母表达式为_____,内电阻r 的字母表达式为_______

8．为了测定某电池的电动势（约10V~11V ）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V 的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V 的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程

（1）把电压表量程扩大，实验电