高考物理电力实验题目:
【实验名称】测定电源的电动势和内阻
【实验目的】
1. 测定电源的电动势和内阻;
2. 学习使用伏安法测定电源的电动势和内阻;
3. 掌握实验器材的使用和实验数据的处理方法。
【实验器材】
1. 电源(干电池);
2. 电压表(量程为3V,内阻约为5kΩ);
3. 电流表(量程为0.6A,内阻约为0.5Ω);
4. 导线若干;
5. 电键。
【实验步骤】
1. 按图连接电路,将电键置于断开状态;
2. 调整电流表和电压表的指针位置;
3. 接通电键,记录电流表和电压表的读数;
4. 断开电键,整理实验器材。
【实验数据】
| 序号 | 电压表读数U(V)| 电流表读数I(A)| E(V)| r(Ω)|
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 2.70 | 0.30 | | |
| 2 | 2.65 | 0.35 | | |
| 3 | 2.60 | 0.40 | | |
【实验结论】通过实验,可以得出电源的电动势约为2.7V,内阻约为0.5Ω。
相关例题:
【例题】某同学在做“测定电源的电动势和内阻”的实验中,根据测量的数据,作出了电源的路端电压U随电流I变化的图线,如图所示。由图线可知:该电源的电动势E=______V,电源的内阻r=______Ω。
答案:本题考查了测定电源的电动势和内阻的实验中,根据实验数据作出图线的方法。根据图线找出纵轴截距求出电动势,找出斜率求出内阻即可。由图可知,图象与纵坐标的交点表示电源没有接入电路时电源两端的电压,即电源的电动势E=1V;斜率表示电源的内阻r=△U/△I=1/0.5=2Ω。故答案为:1;2。
【解析】本题考查了测定电源的电动势和内阻的实验中,根据实验数据作出图线的方法。根据图象分析即可。
高考物理电力实验题目:
某中学的高三实验室在进行物理实验时,需要测量一个标有“2.5V,0.3A”的小灯泡的功率。实验室中有以下一些器材:
电源E(电动势为3V,内阻为0.5Ω)
电流表A(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
电压表V(量程为0~3V,内阻约为5kΩ)
滑动变阻器R(总电阻为20Ω)
开关S及导线若干
为了能较准确地测量小灯泡的功率,要求测量时小灯泡两端的电压调节范围不低于额定电压的80%,且尽量减小实验误差。
(1)请在虚线框中画出你设计的实验电路图(要求测量值准确且便于调节)。
相关例题:
【例】(2022·全国高三)某同学在做“测定小灯泡的功率”实验时,所用电源的电压为6伏且保持不变,小灯泡上标有“2.5V”的字样,该同学正确连接电路,并闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片到某点时,电压表的示数为2伏。接着他继续移动滑片,滑片在小灯额定电压下时,电压表的示数恰好为2.5伏。求小灯泡的额定功率。
【分析】(1)根据题目要求,滑动变阻器采用限流接法,电压表采用伏安法测量小灯泡的功率。
【解答】(2)根据题目条件可知,当电压表的示数为2伏时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大;当电压表的示数为2.5伏时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小。此时小灯泡正常发光,所以小灯泡的额定功率为:$P_{额} = \frac{U_{额}^{2}}{R_{灯}} = \frac{(2.5V)^{2}}{R_{灯}}$。
【分析】(3)根据题目条件可知,当电压表的示数为2伏时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大;此时滑动变阻器两端的电压为:$U_{滑} = U - U_{灯} = 6V - 2V = 4V$;根据欧姆定律可知此时滑动变阻器中的电流为:$I = \frac{U_{滑}}{R_{滑}} = \frac{4V}{20\Omega} = 0.2A$;所以滑动变阻器消耗的功率为:$P_{滑} = I^{2}R_{滑} = (0.2A)^{2} \times 20\Omega = 0.8W$。
【总结】本题考查了测定小灯泡功率的实验电路图的设计和欧姆定律的应用。解题的关键是正确分析题目所给的条件和数据之间的关系,从而得出正确的结论。
答案:(1)滑动变阻器采用限流接法,电压表采用伏安法测量小灯泡的功率。
(2)小灯泡的额定功率为$\frac{(2.5V)^{2}}{R_{灯}}$。
(3)滑动变阻器消耗的功率为$P_{滑} = 0.8W$。
高考物理电力实验题目和相关例题常见问题如下:
实验题目:测量电源的电动势和内阻
例题:
1. 实验原理:电动势是描述电源本身性质的物理量,其大小等于非静电力将单位正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功。内阻则表示电源内部电阻,包括电路元件之间的接触电阻和电源本身的电阻。通过测量电源的输出电压和输出电流,可以计算电动势和内阻。
2. 实验操作:实验操作中需要注意安全,避免短路等危险情况。首先连接电路,将开关置于开的位置,滑动变阻器的滑片移至最左端,然后逐渐向右移动,直到电流表和电压表的读数稳定为止。此时滑动变阻器的滑片所处位置即为总电阻。最后根据测量数据计算电动势和内阻。
常见问题:
1. 电源短路时,电动势会改变吗?
答:电源短路时,外电路电阻为零,电流无穷大,内电压等于电动势。此时电动势不会改变,但是电源会受到很大的电流热效应的影响,可能损坏电源。
2. 为什么实验中需要使用滑动变阻器?
答:滑动变阻器在实验中起到调节电路中的电阻,从而调节电流和电压的作用,使得读数更稳定,避免电流过大对电源的影响。
3. 实验中如何避免误差?
答:实验中需要多次测量求平均值,减小偶然误差;同时注意正确使用电表,保证读数的准确性。
以上是高考物理电力实验题目和相关例题常见问题的内容,希望能帮助到你。
