高三物理实验题
实验题112.某同学对黑箱（见图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究，通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab（Uab=Ua－Ub）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律①当-15V<Uab<0V时，I近似为零。②当Uab≥0时，Uab和I的实验数据见下表：
（1） 图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线。（可用铅笔作图）
（2） 根据上述实验事实，该元件具有的特性是 。
（3）
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若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方
波电压信号ucd，请在图4（乙）中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形。
实验题2：（2004上海高考）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
（1） 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表。滑线变阻器、（变化范围0－10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。
（2）在右图中画出小灯泡的U-I曲线。
（3）如果第15题实验中测得电动势是1.5V，内阻是2.0Ω。问：将本题中的小灯泡接
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在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）
实验题3：（广东2004） 图中R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），（E为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电动势ε及电阻Rx。
（1） 写出操作步骤：
（2）由R及测得的量，可得ε= ，Rx= 。
实验题4：（天津2004） 现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50μA，内阻约为80Ω～85Ω，把它改装成1mA，10mA的两量程电流表。
可供选择的器材有：
滑动变阻器R1，最大阻值20Ω； 滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；
电阻箱R‘，最大阻值9999Ω； 定值电阻R0，阻值1kΩ；
电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）
标准电流表A，满偏电流1.5mA；
单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。
（1）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高精确度，应选用的滑动变阻器为 ；选用的电池为 。
（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和
图3。图
为合理电路，另一电路不合理的理由是
。
（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中
待核对的电流表 来表示。
实验题5：（广西2004）
（1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径为 mm。
（2）图中E为直流电源，R为已知电阻，为理想电压表 ，其量程略大于电源电动势，K1和K2为开关。现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r，试写出主要实验步骤及结果表达式。
实验题6：（04年海淀一模）在“测金属丝的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。
（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ= （用上述测量量的字母表示）。
（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数如图6所示，则金属丝长度的测量值为l= cm，金属丝直径的测量值为d= mm。
（3）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。按如图7所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（在不超过量程的情况下），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。
第二步：保持两滑动变阻器滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx= 。
实验题7：（04年西城一模）
（1）(5分) 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图1所示。
由图可读出金属丝的直径为 mm。
（2）（13分）电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。图2是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池E，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和。图3中给出了实验所用的器材，请按照图2的电路将仪器连接成实验电路。
（电压表选3V量程，电流表选0.6A量程。）
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某同学在实验时测出了9组电流、电压的值。根据U/I算出了相应的外电阻R。根据UI算出了相应的输出功率P。在图4的直角坐标系中描出了相应的9个点。请你在图中画出P-R关系图线。
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根据图线可以得出电源输出功率的最大值Pm＝ ，对应的外电阻R＝ 。
参考答案：
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实验题1：（1） （2）单向导电性 （3）
实验题2：
（3）作出U=ε－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.35A，工作电压为0.80V，因此小灯泡实际功率为0.28W.
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实验题3：
（1）①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；
②K2仍接到a端，闭合K1，记下电压表的读数U2；
③K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3。
（2）U1
实验题4
（1）①R2（或最大阻值100kΩ）
②E3（或电动势4.5V）
（2）① 2
②图3电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏
（3）
实验题5：（1）54.14
（2）①将K1闭合，K2断开，记下电压表读数U1。
②K1、K2均闭合，记下电压表读数U2。
结果：电源电动势E=U1
内阻
实验题6：（1）πd2Rx/4l（4分），（2）36.47～36.50（4分），0.797～0.799（4分），（3）Rx=
（5分）
实验题7：（1）1.556 ± 0.002 （5分）
（2）实物连线 （5分）
描P-R关系图线 （4分）
得出Pm约：0.795 ~ 0.805W都算对，没有单位不给分。 （2分）
得出R 约：4.6 ~ 5.4Ω都算对，没有单位不给分。 （2分）