中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)案例

1、中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）案例目 錄實(shí)驗(yàn)題目 ：用電壓表測(cè)串聯(lián)電路中的電壓 . 1 實(shí)驗(yàn)題目 ：伏安法測(cè)電阻 . 5 實(shí)驗(yàn)題目 ：伏安法測(cè)電阻 . 9 實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)定小燈泡的功率 . 15 實(shí)驗(yàn)題目 ：研究黑盒子中電阻的連接方式 . 20 實(shí)驗(yàn)題目 ：磁電式直流電表的改裝 . 25 實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. 30 實(shí)驗(yàn)題目 ：分壓電路的研究 . 36 實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)量銅塊和石蠟的密度 . 42 實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 . 47 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：用電壓表測(cè)串聯(lián)電路中的電壓實(shí)驗(yàn)器材 ：1電池組（由 1.5伏的兩節(jié)干電池組

2、成）2電流表（量程： 0.6a、3a）1 只3電壓表（量程： 3v、15v）1 只4單刀開關(guān) 1 個(gè)5燈泡（額定電壓不同）2 個(gè)6導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：用電壓表測(cè)串聯(lián)電路中的電壓，要求進(jìn)行多次測(cè)量注意事項(xiàng) ：1、每測(cè)量一組數(shù)據(jù)完畢，應(yīng)將單刀開關(guān)斷開。2按答題紙的要求答題。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：伏安法測(cè)電阻（答題紙）一、寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、畫出?shí)驗(yàn)電路圖三、寫出實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)論1電壓表的指針是否指到零刻度，電壓表的量程有和。大量程每個(gè)小格表示的電壓值是，小量程每個(gè)表示的電壓值是。2實(shí)驗(yàn)記錄ab 兩點(diǎn)間電壓 (v1) bc 兩點(diǎn)間電壓 (v2) ac 兩點(diǎn)間電壓 (v)

3、3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論串聯(lián)電路兩端的總電壓，各部分電路兩端電壓。參考答案一、寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用電壓表，2研究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。二、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖三、寫出實(shí)驗(yàn)步驟1檢查器材。2將電池組、開關(guān)連接在電路上組成串聯(lián)電路（注意開關(guān)的正確狀態(tài)）。3用電壓表測(cè) a、b 兩點(diǎn)間的電壓 v1。4用電壓表測(cè) b、c 兩點(diǎn)間的電壓 v2。5、用電壓表測(cè) a、c 兩點(diǎn)間的總電壓 v。6、整理器材。四、實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)論1、電壓表的指針是否指到零刻度，電壓表的量程有_和。大量程每個(gè)小格表示的電壓值是，小量程每個(gè)表示的電壓值是。2.記錄數(shù)據(jù) : l1 兩端電壓 (v1) l2 兩端電壓 (v2) l1.l2 兩端電壓 (v)

4、 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論串聯(lián)電路兩端的總電壓，各部分電路兩端電壓。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)器材 ：1電池組（由 1.5伏的兩節(jié)干電池組成） 1 個(gè)2電流表（量程： 0.6a、3a）1 只3電壓表（量程： 3v、15v）1 只4滑動(dòng)變阻器（ 1000，0.5a）1 只5單刀開關(guān) 1 個(gè)6待測(cè)電阻（ 1030）1 個(gè)7導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，要求進(jìn)行多次測(cè)量注意事項(xiàng) ：1、每測(cè)量一組數(shù)據(jù)完畢，應(yīng)將單刀開關(guān)斷開。2按答題紙的要求答題。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：伏安法測(cè)電阻（答題紙）一、寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、畫出?shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)原理三

5、、寫出實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)記錄1電壓表量程，電流表量程。2實(shí)驗(yàn)記錄電壓電流電阻電阻平均值1 2 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 :待測(cè)電阻的阻值為 _ 六、反思與拓展：為什么本實(shí)驗(yàn)要使用滑動(dòng)變阻器? _ 參考答案一、寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼_用電壓表和電流表測(cè)電阻。二、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)原理1實(shí)驗(yàn)電路圖2實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)歐姆定律i=u/r 得 r=u/i 三、寫出實(shí)驗(yàn)步驟1檢查電路中的器材，觀察電路中電壓表、電流表量程。2接入待測(cè)電阻，調(diào)節(jié)變阻器到最大電阻值，試觸開關(guān)，檢查電路是否正確，并畫出電路圖。3、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器讓電流表、電壓表有適當(dāng)?shù)闹?，并記錄此時(shí)的電流、電壓值。4、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流表、電壓表的值，測(cè)

6、出第二、三組電流、電壓值。5、將待測(cè)電阻卸下放回原處。四、實(shí)驗(yàn)記錄：1電壓表量程 _, 電流表量程 _. 2記錄數(shù)據(jù) : 電壓電流電阻電阻平均值1 2 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 :待測(cè)電阻的阻值為 _ 五、反思與拓展：為什么本實(shí)驗(yàn)要使用滑動(dòng)變阻器? 一是對(duì)電路起保護(hù)作用（限制電流過大） ；二是改變電路總電阻，從而改變被測(cè)電阻兩端的電壓和通過的電阻的電流（可以獲得多組數(shù)據(jù)， 求平均值）。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)器材 ：1電池組（由 1.5伏的兩節(jié)干電池組成） 1 個(gè)2電流表（量程： 1a）1 只3電壓表（量程： 3v）1 只4滑動(dòng)變阻器（ 1000，0.5a）1 只5單

7、刀開關(guān) 1 個(gè)6待測(cè)電阻 1 個(gè)7導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，要求進(jìn)行多次測(cè)量注意事項(xiàng) ：1、每測(cè)量一組數(shù)據(jù)完畢，應(yīng)將單刀開關(guān)斷開。2按答題紙的要求答題。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：伏安法測(cè)電阻（答題紙）一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理，畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。（20 分）二、簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟（10 分）三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)（15 分）四、繪出iu /圖，求出待測(cè)電阻的阻值（15分）五、回答思考題（ 10 分）1你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中，滑動(dòng)變阻器所起的作用是什么？（5 分）2在用伏安法測(cè)待測(cè)電阻rx的實(shí)驗(yàn)中，若電源電壓為3 伏，rx的值約為3 歐姆?；瑒?dòng)變阻器有兩只（規(guī)格分別是

8、“0.2a，50”和“ 1a，20” ） ，測(cè)量時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇哪一只？（5 分）參考答案一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理，畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。（20 分）1根據(jù)歐姆定律rui，可變形得iur，因而只要用電壓表、電流表測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓u和通過它的電流i，就可以計(jì)算出電阻值r。這種測(cè)定電阻的方法叫伏安法。 （10 分）2 （10 分）二、簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟（10 分）1根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接電路；2將滑動(dòng)變阻器滑片移到使阻值最大點(diǎn)，檢查無誤后閉合開關(guān)；3移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以改變待測(cè)電阻兩端的電壓，測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流值，測(cè)量三次，記錄兩電表三次對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；4斷開開關(guān)，整理儀器；5根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別求出三次

9、實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的電阻值，并計(jì)算出它們的平均值。三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)（15 分）測(cè)量次數(shù)電壓表的讀數(shù)（ v）電流表的讀數(shù)（ ma ）1 0.40 40 2 1.20 122 3 2.42 250 四、繪出iu /圖，求出待測(cè)電阻的阻值（15分）1繪iu /圖（7 分）2求待測(cè)電阻的阻值可采用兩種方法（8 分）（1）由iu /圖的斜率求出在曲線上選取兩點(diǎn)a（101ma ，1.00v） ，b（153ma ，1.50v） ，則斜率為6.9100010115300.150.1k所以，待測(cè)電阻的阻值約為6.9。（2）由表格中的測(cè)量數(shù)據(jù)求出，由iur，得0.1010004040. 0111iur8.9100012

10、220. 1222iur7 .9100025042. 2333iur所以，8.937 .98.90.103321rrrr五、回答思考題（ 10 分）1你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中，滑動(dòng)變阻器所起的作用是什么？（5 分）一是對(duì)電路起保護(hù)作用（限制電流過大）；二是改變被測(cè)電阻兩端的電壓和通過的電阻的電流（可以獲得多組數(shù)據(jù)，求平均值）。2在用伏安法測(cè)待測(cè)電阻rx的實(shí)驗(yàn)中，若電源電壓為3 伏，rx的值約為3 歐姆?；瑒?dòng)變阻器有兩只（規(guī)格分別是“0.2a，50”和“ 1a，20” ） ，測(cè)量時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇哪一只，為什么？（5 分）應(yīng)該選擇規(guī)格是“ 1a，20”的滑動(dòng)變阻器；因?yàn)楫?dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值無限小的

11、時(shí)候，電路中的電流約為3 伏/3 歐=1安，如果選擇規(guī)格是“0.2a，50”的滑動(dòng)變阻器，它將被燒毀。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)器材 ：1直流穩(wěn)壓電源（量程：10v）1 個(gè)2電壓表（量程： 3v、15v 兩檔）1 只3電流表（量程： 0.6a、3a 兩檔） 1 只4滑動(dòng)變阻器（ 10，1.5 a）1 只5滑動(dòng)變阻器（ 20，1a）1 只6單刀開關(guān) 1 個(gè)7待測(cè)小燈泡（ 2.5v，0.3a）1 個(gè)8導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖，測(cè)定小燈泡的額定功率注意事項(xiàng) ：1按答題紙的要求答題；2電源電壓最大不得超過6v；3注意保護(hù)小燈泡，謹(jǐn)防燒毀。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技

12、能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：測(cè)定小燈泡的功率（答題紙）一、畫出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)原理。（20 分）二、說明電壓表和電流表量程以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格選擇的理由。（10 分）三、調(diào)節(jié)電源電壓為6v，若電流表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電流值時(shí)小燈泡正常發(fā)光，計(jì)算小燈泡的額定功率和此時(shí)的實(shí)際功率。（20 分）四、思考題（ 20 分）1 在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路完畢后發(fā)現(xiàn)開關(guān)沒有閉合時(shí)小燈泡已發(fā)光，而電壓表和電流表的示數(shù)情況正常，開關(guān)閉合后小燈泡反而熄滅，電壓表的示數(shù)減小為零，電流表的示數(shù)變大，但沒有超過量程，造成這種現(xiàn)象的原因是什么？畫出相應(yīng)的電路圖。 （10 分）2在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路完畢

13、并閉合開關(guān)，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電壓表的示數(shù)減小，小燈泡變暗時(shí)電壓表的示數(shù)增大（器材是完好的） ，造成這種現(xiàn)象的原因是什么？畫出相應(yīng)的電路圖。（10 分）參考答案一、畫出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)原理。（20 分）1測(cè)量電路圖（ 15 分）2測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)原理：伏安法測(cè)定小燈泡功率的原理是利用電壓表測(cè)電壓，利用電流表測(cè)電流， 利用公式 p=ui 計(jì)算功率，在額定電壓下測(cè)出的功率就是額定功率。（5分）二、說明電壓表和電流表量程以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格選擇的理由。（10 分）1因?yàn)榇郎y(cè)小燈泡的額定電壓和額定電流分別為2.5v、0.3a，所以電壓表量程選擇3v這一檔，電流表量程

14、選擇0.6a 這一檔。2答：若電源電壓為6v，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到阻值最大的一端時(shí)，兩種滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為10和 20，電路對(duì)應(yīng)的最小電流值為別為：（1）ai33.03.05.2106min（2）ai21.03.05.2206min，由于小燈泡的額定電流值為0.3a，為保護(hù)小燈泡不受燒毀，應(yīng)選擇“20，1a”這種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。三、調(diào)節(jié)電源電壓為6v，若電流表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電流值時(shí)小燈泡正常發(fā)光，計(jì)算小燈泡的額定功率和此時(shí)的實(shí)際功率。（20 分）1額定功率：wiup75.03 .05. 2額額額2. 實(shí)際功率：小燈泡的額定電流值為0.30a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)達(dá)到

15、0.3a時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.00v，所以實(shí)際功率為wiup60.030.000.2額實(shí)實(shí)四、思考題（ 30 分）1 在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路完畢后發(fā)現(xiàn)開關(guān)沒有閉合時(shí)小燈泡已發(fā)光，而電壓表和電流表的示數(shù)情況正常，開關(guān)閉合后小燈泡反而熄滅，電壓表的示數(shù)減小為零，電流表的示數(shù)變大，但沒有超過量程，造成這種現(xiàn)象的原因是什么？畫出相應(yīng)的電路圖。 （10 分）（1）原因：該同學(xué)將開關(guān)錯(cuò)接在小燈泡兩端。（2）電路圖2在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路完畢并閉合開關(guān)，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電壓表的示數(shù)減小，小燈泡變暗時(shí)電壓表的示數(shù)增大（器材是完好的） ，造成這種現(xiàn)象的原因是什么？畫出相應(yīng)的電路

16、圖。（10 分）（1）原因：該同學(xué)將電壓表錯(cuò)接在滑動(dòng)變阻器的兩端。（2）電路圖中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：研究黑盒子中電阻的連接方式實(shí)驗(yàn)器材 ：1直流穩(wěn)壓電源（量程：10v）1 個(gè)2電流表（量程： 0.6a、3a 兩檔） 1 只3單刀開關(guān) 1 個(gè)4導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：畫出黑盒子中電阻的連接方式注意事項(xiàng) ：1按答題紙的要求答題；2電源電壓連續(xù)可調(diào)。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：研究黑盒子中電阻的連接方式（答題紙）一、如果黑盒子內(nèi)有兩個(gè)相同的電阻組成的簡(jiǎn)單電路。a、b、c表示從盒內(nèi)電路引出的三個(gè)接線柱，已查明任意兩個(gè)接線柱之間都有一定的電阻，畫出盒內(nèi)可能存在的三種電

17、路。 （20 分）二、為進(jìn)一步探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)和電阻值，請(qǐng)使用提供的實(shí)驗(yàn)器材檢測(cè)電路，寫出檢測(cè)過程與現(xiàn)象， 并畫出黑盒子內(nèi)電阻正確的連接方式。 （20分）三、若給你一根導(dǎo)線，要求進(jìn)一步驗(yàn)證你的推斷，你還可以利用試探電路進(jìn)行哪些測(cè)量？寫出可能的測(cè)量結(jié)果。（20 分）四、思考題（ 10 分）下圖是一只直流電壓表， 量程有 3v和 15v兩檔，假如把它當(dāng)成黑盒子，請(qǐng)畫出直流電壓表內(nèi)部電路圖，并標(biāo)出元件的主要參數(shù)。參考答案一、如果黑盒子內(nèi)有兩個(gè)相同的電阻組成的簡(jiǎn)單電路。a、b、c表示從盒內(nèi)電路引出的三個(gè)接線柱，已查明任意兩個(gè)接線柱之間都有一定的電阻，畫出盒內(nèi)可能存在的三種電路。 （20 分）二、為進(jìn)一

18、步探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)和電阻值，請(qǐng)使用提供的實(shí)驗(yàn)器材檢測(cè)電路，寫出檢測(cè)過程與現(xiàn)象， 并畫出黑盒子內(nèi)電阻正確的連接方式。 （20分）圖一圖二假如黑盒子中電阻連接方式如上圖一，那么，將直流穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)到6v， 與電流表、單刀開關(guān)串聯(lián)接成圖二的測(cè)量電路。（1）將 a、b分別接到圖二的 1、2 端，記錄電流表的示數(shù)；（2）將 a、c分別接到圖二的 1、2 端，記錄電流表的示數(shù)；（3）將 b、c分別接到圖二的 1、2 端，記錄電流表的示數(shù)。由iur可判斷出黑盒子中的電阻連接方式及阻值。三、若給你一根導(dǎo)線，要求進(jìn)一步驗(yàn)證你的推斷，你還可以利用試探電路進(jìn)行哪些測(cè)量？寫出可能的測(cè)量結(jié)果。（20 分）可將導(dǎo)線將 a

19、、b、c三個(gè)接線柱任意兩端短接，再用圖二的測(cè)量電路測(cè)量第三端與短接端的電流，即可判斷電阻的連接方式及阻值。四、思考題（ 10 分）1下圖是一只直流電壓表， 量程有 3v 和 15v 兩檔，假如把它當(dāng)成黑盒子，請(qǐng)畫出直流電壓表內(nèi)部電路圖，并標(biāo)出元件的主要參數(shù)。（1）量程為3vu1時(shí)，由1001ui)r(r，可求得2945r1（2）量程為v15u2時(shí)，由2002ui)r(r，可求得45149r2中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：磁電式直流電表的改裝實(shí)驗(yàn)器材 ：1待改裝的磁電式電表的表頭（量程：50a）1 只、2電阻箱（ 099999.9）1 只3電阻箱（ 09999.9）1 只4滑動(dòng)變

20、阻器（ 1000，0.5a）1 個(gè)5標(biāo)準(zhǔn)直流電壓表（量程：3v）1 只6直流穩(wěn)壓電源（量程：10v）1 臺(tái)7單刀開關(guān) 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)要求 ：將量程為 50a 的表頭改裝為量程為2v 的直流電壓表注意事項(xiàng) ：1、直流穩(wěn)壓電源電動(dòng)勢(shì)可調(diào)范圍約為1.5v?10v。2按答題紙的要求答題。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目：磁電式直流電表的改裝（答題紙）一、用半偏法測(cè)量表頭的內(nèi)阻。 （20 分）1、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（ 10分）2、寫出實(shí)驗(yàn)步驟，記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值（10分）二、將量程為 50a 的表頭改裝為量程為2v 的直流電壓表 （45分）1、實(shí)驗(yàn)原理（ 15分）2、畫出校準(zhǔn)直流電壓表的實(shí)驗(yàn)電路（1

21、0分）3、數(shù)據(jù)記錄及處理（ 10分）4、對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校準(zhǔn)，畫出校準(zhǔn)曲線（10 分）三、思考題（5 分）校正電壓表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低，其原因是什么？應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值？參考答案一、用半偏法測(cè)量表頭的內(nèi)阻。 （20 分）1、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（ 10分）2、寫出實(shí)驗(yàn)步驟，記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值（10分）（1）先斷開天關(guān)k2，將電阻箱 r2（099999.9 ）阻值調(diào)至最大，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭到 a 端；（2）接通開關(guān) k1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭使表頭滿偏；（3）再接通開關(guān) k2，使電阻箱 r0( 09999.9 )與表頭并聯(lián)，并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直到表頭示

22、值為滿量程的1/2 ，因?yàn)?r2rg, 故可認(rèn)為 r0rg；（4）記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值rg。 （該表頭的內(nèi)阻約為2650，在范圍為 25002800均給分）二、將量程為 50a 的表頭改裝為量程為2v 的直流電壓表 （45分）1、實(shí)驗(yàn)原理（ 15分）(1) 原理圖 (7 分) (2) 公式推導(dǎo) (8 分) 由上圖可知 ,()ggsirru ，所以(1)sgggguurrriu將50,2 ,2650ggia uv r代入上式，可得37350sr（此值隨表頭內(nèi)阻的測(cè)量值而改變）2、畫出校準(zhǔn)直流電壓表的實(shí)驗(yàn)電路（10分）3、數(shù)據(jù)記錄及處理（ 10分）u( 改裝)(v) 0 0.20 0.40 0.6

23、0 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 u( 標(biāo)準(zhǔn))(v) 0 0.19 0.39 0.59 0.79 0.99 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 u= u(標(biāo)準(zhǔn) )-u(改裝 ) (v) 0 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0 0 0 0 0 4、對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校準(zhǔn)，在計(jì)算紙上畫出校準(zhǔn)曲線（10分）三、思考題（5 分）校正電壓表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低，其原因是什么？應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值？答: 這是因?yàn)榇?lián)分壓的電阻阻值與理論值相比偏大，導(dǎo)致該支路的電流減小，因而改裝表的讀數(shù)相

24、對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低。應(yīng)將串聯(lián)分壓的電阻阻值調(diào)小。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)器材 ：1直流穩(wěn)壓電源（量程：10v 連續(xù)可調(diào)） 1 個(gè)2電壓表（量程： 3v）1 只3電流表（量程： 0.5a）1 只4滑動(dòng)變阻器（ 50，1.5a）1 只5電阻箱（ 0-99999.9）一個(gè)6單刀開關(guān) 1 個(gè)7定值電阻（ 2.40）1 個(gè)8導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)要求 ：設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖，利用作圖法求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻注意事項(xiàng) ：1按答題紙的要求答題；2直流穩(wěn)壓電源電壓已調(diào)節(jié)好，考生不得另行調(diào)節(jié)，僅需從正負(fù)極輸出端接線即可；3定值電阻（ 2.40）可用于輔助測(cè)量；4測(cè)量數(shù)據(jù)不得少于

25、6 組。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題實(shí)驗(yàn)題目：測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（答題紙）一、畫出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖。 （15 分）二、說明電路圖的測(cè)量原理。 （10 分）三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)（10 分）四、利用作圖法求出直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（20 分）五、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因。 （5 分）六、思考題（ 10 分）1本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用何種接法？其作用是什么？（5 分）2本實(shí)驗(yàn)中，除了你采用的測(cè)量方法外，還有哪些測(cè)量方法？（5 分）參考答案一、畫出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖。 （15 分）二、說明電路圖的測(cè)量原理。 （10 分）答：采用伏安法進(jìn)行測(cè)量，在閉合電路中，根據(jù)全電路歐姆定律，有iru（1

26、）其中表示電源的電動(dòng)勢(shì)，u表示電路的路端電壓，i表示閉合電路中的電流， r 表示電源的內(nèi)阻。由（1）式可變?yōu)閕ru（2）改變電路的外電阻r，測(cè)出一系列的i和u值，繪出iu /圖象。圖象在u軸上的截距即為電源的電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率即為內(nèi)阻r 的負(fù)值。由于直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻較小，約為0.3 ，在改變外電阻r時(shí)路端電壓u變化不明顯，為了測(cè)量方便，將定值電阻1r 與電源正極串聯(lián)，此時(shí)可將1rrr（3）視為電源新的內(nèi)阻，待測(cè)量出結(jié)果后，再由1rrr求出 r 。三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)（10 分）)(vu0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 )(ai0.310 0.27

27、6 0.238 0.203 0.164 0.130 0.095 0.060 四、利用作圖法求出直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（20 分）1電源電動(dòng)勢(shì)：由上圖可知，iu /圖象是一條直線，在u軸上的截距為v24.1，即電源的電動(dòng)勢(shì)v24.1；2電源的內(nèi)阻：在直線上任取兩點(diǎn))76.018.0(，a，)36.0325.0(，b，則直線的斜率的絕對(duì)值為：76.2145. 040.0180.0325. 076.036.01rrr，故36.040. 276.21rrr五、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因。 （5 分）1電壓表、電流表的讀數(shù)不準(zhǔn)確；2滑動(dòng)變阻器的阻值變化不連續(xù)，導(dǎo)致引起調(diào)節(jié)電壓或電流的精度不高，易引起

28、讀數(shù)誤差；3電壓表、電流表的系統(tǒng)誤差；4定值電阻有誤差；5由作圖法描點(diǎn)不準(zhǔn)確引起誤差。六、思考題（ 10 分）1本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器采用何種接法？其作用是什么？滑動(dòng)變阻器采用限流接法，其作用是改變外阻值以改變電路中的電流。2本實(shí)驗(yàn)中，除了你采用的測(cè)量方法外，還有哪些測(cè)量方法？答：除了采用伏安法外，還有（1）安阻法：由（1）式可變?yōu)閕rir，或rir，改變電路的外電阻r，測(cè)出一系列的i和r值，作出r-i1圖象。圖象在r軸上的截距即為電源的內(nèi)阻，直線的斜率即電源的電動(dòng)勢(shì)。用安培表和電阻箱。（2）伏阻法： （1）式可變?yōu)閞ruu，或rru111，改變電路的外電阻r，測(cè)出一系列的u值，作出r1u1圖象

29、。圖象在u1軸上的截距的倒數(shù)即為電源電動(dòng)勢(shì)，直線的斜率與截距的倒數(shù)乘積即為電源的內(nèi)阻。用伏特表和電阻箱。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題實(shí)驗(yàn)題目 ：分壓電路的研究實(shí)驗(yàn)儀器 ：電壓表1 只、滑線變阻器（ 300） 、電阻箱rx、直流電源（e=2.0v） 、單刀開關(guān) 1 個(gè)、導(dǎo)線若干根。實(shí)驗(yàn)要求 ：1畫出分壓電路圖。2測(cè)量并畫出負(fù)載電阻rl=3000和 rl=30時(shí)的分壓電路特性曲線圖（即分壓電路中y與和 k(x) 的關(guān)系圖）。3按答題紙要求答題。提示： 分壓比 y 為負(fù)載電路上的電壓ul與電源電壓 e之比， 即 y=ul/e；為負(fù)載電阻與變阻器全電阻之比，即=rl/ro；k(x)為滑線變阻器上的電阻比，

30、即 k(x)= rac/rab=rx/ro，x為從滑線變阻器的接頭c 到接線端 a 的幾何長(zhǎng)度與全長(zhǎng) ab 的比值。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題實(shí)驗(yàn)題目：分壓電路的研究（答題紙）一、畫出分壓電路圖。（10 分）二、測(cè)量負(fù)載電阻 rl=3000和 rl=30時(shí)的 y、k(x)。 （30 分）1、rl=3000, =rl/ro=3000/300=10時(shí)次數(shù)測(cè)量量1 2 3 4 5 y=ul/ek(x)=rx/ro2、rl=30, =rl/ro=30/300=0.1時(shí)次數(shù)測(cè)量量1 2 3 4 5 y=ul/ek(x)=rx/ro三、在同一坐標(biāo)上畫出負(fù)載電阻rl=3000和 rl=30時(shí)的分壓電路特性曲線

31、圖（即分壓電路中y與 k(x)的關(guān)系圖）。 （20 分）請(qǐng)把曲線圖畫在提供的坐標(biāo)紙上，并寫上實(shí)驗(yàn)編號(hào)，貼在答題紙上。四、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。 （10 分）參考答案一、畫出分壓電路圖 （10 分）二、測(cè)量負(fù)載電阻 rl=3000和 rl=30時(shí)的 y、k(x)。 （30 分）1、rl=3000, =rl/ro=3000/300=10時(shí)次數(shù)測(cè)量量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 y=ul/e0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 k(x)=rx/ro0.14 0.25 0.34 0.43 0.54 0.63 0.72 0.80 0.91

32、 2、rl=30, =rl/ro=30/300=0.1時(shí)次數(shù)測(cè)量量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 y=ul/e0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 k(x)=rx/ro0.11 0.35 0.64 0.78 0.84 0.90 0.93 0.95 三、在同一坐標(biāo)上畫出負(fù)載電阻rl=3000和 rl=30時(shí)的分壓電路特性曲線圖（即分壓電路中y與 k(x)的關(guān)系圖）。 （20 分）請(qǐng)把曲線圖畫在提供的坐標(biāo)紙上，并寫上實(shí)驗(yàn)編號(hào)，貼在答題紙上。關(guān)系圖見第 3 頁四、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。 （10 分）1、當(dāng)=10 時(shí)，圖線是直線，電壓ul在 0-e

33、 整個(gè)區(qū)間內(nèi)均勻變化，這時(shí)滑線變阻器阻值 ro小于負(fù)載電阻 rl。理論分析：從分壓電路可知errrrrrrrrrrrrrreuolbcaclaclaclaclaclacbcl當(dāng)lorr時(shí)，acolrreu（1）有oolrreu（2）從（1） 、 （2）兩式可知，當(dāng)取lorr時(shí)，在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)負(fù)載電阻上電壓 ul隨滑線變阻器上的分壓電阻rac成線性變化，而且調(diào)節(jié)的粗細(xì)程度處處相同，即均勻調(diào)節(jié)。2、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，當(dāng) =0.1 時(shí)，圖線是非線性的，在k(x)較小時(shí)曲線較平坦， ul增長(zhǎng)緩慢，可以進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，在k(x)較大時(shí)，曲線較陡， ul變化大，難以調(diào)節(jié)。理論分析：當(dāng)lorr時(shí)，lbclrreu（3）有olllreruu2（4）從（3） 、 （4）兩式可知，整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)負(fù)載電表上的電壓ul是非線性變化的。它不僅與滑線變阻器上的改變量0r有關(guān)，還與負(fù)載電阻上的電壓 ul有關(guān)。由此可見， ro越小，分壓越均勻，但對(duì)一定的rl和 e，ro越小，流經(jīng)變阻器的電流越大，即電源消耗的功率越大，顯然不經(jīng)濟(jì)，因此在選擇變阻器時(shí)，需權(quán)衡考慮。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題（初中組）實(shí)驗(yàn)題目 ：測(cè)量銅塊和石蠟的密度實(shí)驗(yàn)器材 ：1物理天平（含砝碼） )1 架2燒杯 1 個(gè)3細(xì)線4銅塊 1 塊5石