电学实验
1．（广东省2009届高三第一次六校联考试卷物理试卷）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）一块 B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只 C．定值电阻（R=3KΩ，额定电流0.5A）一个 D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E．开关两只 F．导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验 电路。你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。其理由是： 。
（2）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量 ；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv＝ 。
答案：（1）乙 ； 因为甲图中电压表的内阻大，流过电流表的电流太小，读数误差比较大
（2）K2闭合前后电压表的读数U1、U2 ；
U1R
U2?U13．（上海市宝山区2008年4月模拟）一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W。 （2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为 Ω。
（3）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300 K，在正常发光情况下，灯丝的温度为 K。 答案：（1）24 （2）4 （3）1800
4．（上海市卢湾区2008年4月模拟）某学习小组通过实验来研究用电器Z的导电规律。他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V I/A .0 0.000 0 0.2 0.050 0.5 0.100 0.0 0.150 1.5 0.185 1.0 0.195 2.5 0.205 2.0 0.213
I/A 0.25 0.20 0.15
0.10 0.05 U/V 3.0
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
（1）请根据上述表格中的数据，在图a中用笔连线补充完成该电路的实物图；
（2）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图b所示，请根据
Z R0 这些数据和图线解决下列问题：
A 1若把用电器Z接入图c所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，○
R0 Z 已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为________Ω； A R0 B c 图2若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图○A d，则在该电路中用电器Z的工作压为__________V。
A B 答案：（1）如右图 图d
110Ω，○20.83V （2）○
5．（上海市静安区2008年4月模拟）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b的U-I图象，则电池内阻为 ?。（ 电压表、电流表均为理想电表）
（2）第二组同学也利用图a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，则根据图象可知，电池的电动势为 V，内阻为 ?
x P 1.50 U/V 0.30 I/A 1.40 图a U/V 1.45
1.00 0 0.30 I/A
图b
1.20 0 5 10 x/cm 1.35 1.30 0.20 0.15 0.10 0 5 10 x/cm
图c
答案：(1) 3V ，1.5 ； (2) 1.5 ，1
9．（上海市长宁区2008年4月模拟）要求使用如图所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率Ｐ与它两端电压的平方（Ｕ2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6Ｖ，3Ｗ”的字样，电源是8Ｖ的直流电源，滑动变阻器有两种规格，Ｒ1标有“10Ω，2Ａ”，Ｒ2标有“100Ω，20ｍＡ”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，并测多组数据． （1）滑动变阻器应选用 （填Ｒ1或Ｒ2）
（2）甲同学把实物连成如图（1）所示的实验电路，闭合电键后小灯泡不亮，经合作者乙同学检查，发现有一根导线接错了，请你圈出这根导线，并用铅笔线加以纠正； （3）当电路连接无误后闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，读出如图（2）所示电压表的示数为 Ｖ．
（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压、电流值，可得小灯泡在不同电压下
的电功率，并作出相应的Ｐ－Ｕ2图象．则在图（3）中，有可能正确的的图象是 ，其理由是
___________________________________________________________．
5 10
1 2 0 ??3 0 - +
V
图(2) 图(1) P/W P/W P/W P/W 3 33 3 2 2 2 2
1 111
12 24 22 022 012 24 122422 0012 24 U/ VU/ VU/ V
A B C D
图(3)
15 U2/ V2
答案：Ｒ1 ； 图略 ； 4.5 D 理由：根据电阻的伏安特性，电压增大至一定值，电阻阻值会明显变大 10．（上海市闵行区2008年4月模拟）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时：
（1）某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可R R R0 能是某根连接导线断了。那么，请你分析一下，可
A 能发生断路故障的导线是__________________（写A 出所有可能断的导线的编号）。
V V （2）某同学在实验时使用的电流表量程为 R0 S S 0—0.6 A，电压表量程为0—3 V，并加接了 一个已知阻值的定值电阻R0，如图甲所示， 甲 乙 试说明他加接此电阻的作用是
___________________ _ _。 （3）如果某同学把R0接到图乙所示的位置，改变滑动变阻器的阻值，测出了两组对应 的电流表和电压表示数U1、I1和U2、I2后，则测出的电源内阻的阻值为r = （用R0 、U1、I1和U2、I2表示）。 答案：（1）2、5、6
（2）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏。 （或限制电流，防止电源短路）
U2?U1?R0I?I2（3）1
13．（上海市黄浦区2008年4月模拟）某待测电阻
Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：
A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω） B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω） C．定值电阻R0=100Ω
D．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω E．电源E，电动势E=4V（内阻不计） F．电键S及导线若干
（1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不
1得小于其量程的，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验
3原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。 （2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）
答案：（1）如右图所示
Rx A1 A2 R0 I(R?r)（2）Rx?202
I1?I2E S 14.（上海市徐汇区2008年4月模拟）如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流
K 反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该
测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。
（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。 （2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。 答案：（1）qR/N （2）qR/2NS
15．（上海市徐汇区2008年4月模拟）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1.5 V，内电阻小于1.0Ω ） B．电流表A1（量程0—3 mA，内阻Rg1＝10Ω） C．电流表A2（量程0—0.6 A，内阻Rg2＝0.1Ω）
D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10 A） E．滑动变阻器R2（0—200Ω，l A） F．定值电阻R0（990Ω） 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A2 A1 如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电 A1 A2 R0 R0 （a） （b） 甲
路，其中合理的是______图所示的电路；
I1/mA 在该电路中，为了操作方便且能准确地进
1.5 行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。
1.4 （2）图乙为该同学根据（1）中选出的
合理的实验电路，利用测出的数据绘出的 1.3 I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电
流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的 1.2 数值），则由图线可得被测电池的电动势
1.1 E＝______V，内阻r＝______Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为______，则I2/A 1.0 图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电0.1 0.3 0.4 0.5 0.2 0 动势的大小。 乙 答案：（1）b， D（2）1.48（士0.04）V，0.84Ω（士0.03） （3）I1（R0＋Rg1）
16．（常州市2007～2008学年度第二学期期中质量调研）请从下列器材中选择适当仪器设计一个电路，要求用此电路既能测量待测电阻Rx的电阻（约500Ω），又能测量电源E的．．电动势。
a.待测定值电阻Rx：阻值约500Ω b.滑动变阻器R1：总阻值1000Ω c.电阻箱R2：最大阻值999.9Ω d.电阻箱R3：最大阻值99.99Ω e.电流表G：量程3mA，内阻约50Ω
f.电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略 g. 单刀双掷开关及导线若干
①实验中应选取的器材有： ▲ （填写器材前面的字母序号） ②请在虚线框中画出实验电路图
③在测出电阻Rx的值后（记为Rx），再利用此电路测量电源E的电动势。
还需要测量的物理量有： ▲
用所测的物理量表示电源E的电动势为 ▲
答案：①abcefg ②如右图所示
③解法一:开关接b，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2和电流表读数I；再次调节电阻箱R2，记录电阻箱读数R2′，和电流表读数I′ II′(R2－R2′)
I′－I解法二:开关接a时，调节变阻器R1至适当位置并保持不变，记录电流表读数I1；开关接b时，调节电阻箱R2，记录电阻箱读数为R2和电流表读数I2； I1I2(Rx－R2)
I2－I1