一 : （18）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

（18）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是图中的________（选项“甲”或“乙”）。 （2）现有电流表（0—0.6A），开关和导线若干，以及以下器材： A.电压表（0—15V） B.电压表（0—3V） C.滑动变阻器（0—50Ω） D.滑动变阻器（0—500Ω） 实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用__________（选填相应器材前的字母）。 （3）某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。 （4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=____V，内电阻r=_____。 （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化，图3的各示意图中正确反映P—U关系的是____

题型：实验题难度：中档来源：不详

（1）甲图（2）B、C（3）如图所示 （4）1.5 0.83（5）C

试题分析：（1）干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器中的电流来代替干路中的电流，所以选甲图电路。（注意：两种实验电路都存在系统误差，题图甲实际测量的电阻是电源内阻与电压表的并联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和） （2）一节干电池的电动势为1.5V，依据精确测量的原则，电压表应该选用B，电源的内阻较小，为了调节方便，滑动变阻器应该选C。 （3）画线时第4个点的误差较大，将其舍去，其他点连成直线，就得到电源的U-I图线。 （4）在（3）中图线中，U轴上的截距为该电源的电动势1.5V，图线的斜率为该电源的内阻 （5）当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为：，由数学知识可得C正确，D错误。

考点：

考点名称：实验：伏安法测电阻伏安法测电阻：

实验原理：
欧姆定律。因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电流，用R=U/I即可得到阻值。
伏安法测电阻的两种接法：
1、电流表外接法：在电压表的内阻远远大于Rx时，使用（此时I₀≈0）；
2、电流表内接法：在电流表的内阻远远小于Rx时，使用（此时V₀≈0）。

3、当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：R_AR_V>R_x²时，采用电流表外接法；当R_AR_V＜R_x²时，采用电流表内接法来确定。（口决：“大内小外”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果偏小）
4、如果不知道R_x，R_V，R_A的阻值，可用试触法，即通过不同的电表连接方式的电路，看电压表电流变化情况。如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响大，应选用电流表内接法同理，若电压表变化明显选用电流表外接法（简记为电流内接→电流表变化大；电压外接→电压表变化大）。
滑动变阻器的两种接法：
1、限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。

2、分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路：
①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 考点名称：实验：练习使用示波器

练习使用示波器:

实验目的：
1、了解示波器面板上各个旋钮和开关的名称和作用，练习使用示波器。
2、利用示波器观察波形。
3、了解示波器的工作原理。
实验原理：
如图所示，示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。

实验器材：
示波器、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。
实验步骤：
实验步骤参照下图。

1、观察荧光屏上的亮斑并进行调节
①先把灰度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移旋钮和水平位移旋钮旋到中间位置，衰减调节旋钮置于“1000”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡；
②打开电源开关，等一两分钟（预热）后，顺时针旋转灰度调节旋钮，屏上即出现一个亮斑，调节该旋钮，使亮斑的亮度适中；
③旋转聚焦调节和辅助聚焦调节旋钮，观察亮斑的变化情况，并使亮斑最圆、最小；
④旋转垂直位移旋钮，观察亮斑上下移动的情况；旋转水平位移旋钮，观察亮斑左右移动的情况。调节这两个旋钮，使亮斑位于荧光屏中心。
2、观察扫描并进行调节
①把X增益旋钮顺时针转到处，扫描微调旋钮逆时针转到底，扫描范围旋钮置于“10”～“100”挡，可看到亮斑移动的情况；
②顺时针旋转扫描微调旋钮，可看到亮斑移动加快，直至成为一条亮线；
③调节X增益旋钮，可以看到亮线长度随之改变。
3、观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节
①将扫描范围旋钮置于“外X”挡，交直流选择开关拨到“DC”位置；
②按如图所示连接电路；

③将滑动变阻器的滑片滑至适当位置后闭合开关，把衰减调节旋钮逆时针依次转到“100”、“10”和“1”挡，观察亮斑向上偏移的情况；
④调节Y增益旋钮，使亮斑偏移一段适当的距离，再调节滑动变阻器，观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的情况；
⑤调换电池的正负极，可以看到亮斑改为向下偏移。
4、观察按正弦规律变化的电压图象
①将扫描范围旋钮置于“10”～“100”挡，衰减调节旋钮置于“”挡；
②调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整且稳定的正弦曲线；
③调节Y增益旋钮（或者X增益旋钮），观察曲线形状沿竖直（或水平）方向的变化情况；
④调节竖直（或水平）位移旋钮，观察曲线整体在竖直（或水平）方向上的移动情况。
5、关机
将灰度调节旋钮逆时针转到底，再断开电源开关。
注意事项：
1、示波器属热电子仪器，要避免频繁开机、关机，否则易损坏仪器。
2、屏上亮斑（或图线）不能过亮，且不应使光斑长时间停留在某点，否则容易损伤荧光屏。
3、 “Y输入”电压不能太高，以免仪器损坏。

考点名称：实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：
1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。
3、掌握仪器的选择和电路连接。
实验原理：
1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线（U—I曲线）应为曲线。
2、小灯泡（3.8V，0.3A）电阻很小，当它与电流表（0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。
3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组I、U值， 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象。

实验器材：
小灯泡（3.8V，0.3A），电压表（0-3V-15V），电流表（0-0.6A-3A），滑动变阻器（20Ω），学生低压直流电源，电键，导线若干，坐标纸、铅笔。
实验步骤：
1、如图所示连结电路安培表外接，滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程，电压表先用0～3V的量程，当电压超过3V时采用15V量程。
2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零
3、移动滑动变阻触头位置，测出15组不同的电压值u和电流值I，并将测量数据填入表格。
4、在坐标纸上以u为横轴，以I为纵轴，建立坐标系，在坐标纸上描出各组数据所对应的点。（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。）将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得小灯泡的伏安特性曲线。
4、拆除电路、整理仪器。
注意事项：
1、实验过程中，电压表量程要变更：U<3V时采用0—3V量程，当U>3V时采用0—15V量程。
2、读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数准确。
3、实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据（U/I值发生明显变化处，即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红，也可以先由测绘出的U—I图线，电压为多大时发生拐弯，然后再在这一范围加测几组数据）。
4、在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时，测出电流电压值后，要马上断开电键。
5、画u—I曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃。
实验数据记录和处理：
考点名称：实验：探究影响导体电阻的因素1、实验一
通过实验在长度、横截面积、材料三个因素中，保持两个因素不变，比较第三个因素的影响；然后研究另外两个因素的影响。
如图，a 、b、c、d是四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面；b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同；b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。

图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。
比较a、b的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置，可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。
这个实验得到的是电阻与导线长度、横截面积的比例关系，实验中不必测量电阻大小的数值。
2、实验二：探究导体电阻与材料的关系
选择至少两种不同材料的导体（例如镍铬合金丝和康铜丝），测出它们的长度、横截面积和电阻，利用实验一的等式结论分别计算出等式中的比例系数。
这个比例系数叫做电阻率。

二 : 有一只电压表，量程已知，内阻为RV，另有一个电池（电动势

有一只电压表，量程已知，内阻为RV，另有一个电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略），请用这只电压表和电池，再用一个开关和连接用的导线，设计出测量某一高值电阻的实验方法，（已知RX的值和RV相差不大）． （1）画出电路图（在方框内） （2）简要地写出测量步骤______ （3）由测量得到的数据导出电阻RX的计算式为______．

题型：填空题难度：中档来源：盐城模拟

（1）电路图如图 （1）测量步骤：①连接如图所示电路；②闭合开关，读出此时电压表示数E为电源电动势；③断开开关，读出此时电压表示数U． （3）根据闭合电路欧姆定律，闭合开关时应有电压表示数为E，断开开关，应有E=U+ U R V R，解得R= (E-U )R V U 故答案为：（1）如图 （2）①连接如图所示电路；②闭合开关，读出此时电压表示数E为电源电动势；③断开开关，读出此时电压表示数U． （3） (E-U )R V U

考点：

考点名称：实验：伏安法测电阻伏安法测电阻：

实验原理：
欧姆定律。因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电流，用R=U/I即可得到阻值。
伏安法测电阻的两种接法：
1、电流表外接法：在电压表的内阻远远大于Rx时，使用（此时I₀≈0）；
2、电流表内接法：在电流表的内阻远远小于Rx时，使用（此时V₀≈0）。

3、当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时，可根据：R_AR_V>R_x²时，采用电流表外接法；当R_AR_V＜R_x²时，采用电流表内接法来确定。（口决：“大内小外”，即内接法适合测大电阻结果偏大，外接法适合测小电阻测量结果偏小）
4、如果不知道R_x，R_V，R_A的阻值，可用试触法，即通过不同的电表连接方式的电路，看电压表电流变化情况。如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响大，应选用电流表内接法同理，若电压表变化明显选用电流表外接法（简记为电流内接→电流表变化大；电压外接→电压表变化大）。
滑动变阻器的两种接法：
1、限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。

2、分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路：
①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。

三 : 57实验：用电位差计测量电池的电动势和内阻

实验：用电位差计测量电池的电动势和内阻

【实验目的】

(1) 了解箱式电位差计的结构和原理。 (2) 学习用电位差计测电动势（或电压）、电流和电阻的方法。

【实验仪器】

UJ33a型箱式电位差计，直流稳压电源，电阻箱，待测干电池，待校准电表，开关和导线，滑线变阻器。

【实验原理】

1、电位差计原理

图1是电位差计的原理简图，它的基本电路由三部分组成：工作电流回路，包括E，RAB，RBC，RP，E为辅助电源；校准工作电流回路，包括EN，RN，检流计G等；测量回路，包括Ux，Rx，检流计G等。

I0

图1 电位差计原理简图

（1）“校准”。将图中开关K合向标准电动势EN侧，取RN为—预定值，调节RP，使电流计G指零，显然有

E

I0?N （1）

RN

这—步骤的目的是使工作电流回路内的Rx中流过—个已知的“标准”电流IO。 （2）“测量”。将开关合向未知电压Ux—侧，保持IO不变，调节Rx使检流计指零。则有

R

Ux?I0Rx?xEN （2）

RN乘积IORx是测量回路中—段电阻上的分压，可叫做补偿电压。被测电压与补偿电压极性相反且大小相等，因而互相补偿（平衡）。这种测Ux的方法叫补偿法。 （3）“电压灵敏度”

由于检流计灵敏度的限制，当观察不出指针偏转时，并不说明完全没有电流通过。为

了描述检流计所带来的系统误差，引入“电压灵敏度”概念，即当检流计指零后，改变Rx，使Rx两端的电压U产生—个改变量?U，这时检流计指针偏转?n格，电位差计灵敏度S定义为：

S?

?n

(div/V) (3) ?U

（4）电位差计的特点

①准确度高。电位差计是—个电阻分压装置，它将被测电压Ux和—标准电动势接近于直接加以并列比较。Ux的值仅取决于电阻比及标准电动势，因为标准电池EN及各电阻都可以做得很准确和稳定，所以可能达到的测量准确度较高。

②灵敏度高。上述“校准”和“测量”两步骤中检流计两次均指零，因而具有较高的灵敏度。 ③“内阻”高。电位差计达到平衡时，不从被测对象中吸取或注入电流，使得EN、Ux的内阻，以及这些回路的导线电阻、接触电阻都不产生附加电压降，不会影响测量结果。因此，电位差计可相当于“内阻”极高的电压表。

2、电位差计测电源电动势和内阻

电位差计+

-R0

X

图2 图3

EX r

测量电路图如图2所示，当开关K断开时，电位差计直接测量被测电源电动势Ex 。当开关K合上时，测标准电阻RO两端电压Ux，由于

Ux?IxR0

Ex?Ix(r?R0)?

所以

Ux

r?Ux R0

Ex?Ux

R0 （4） Ux

若被测电源电动势大于电位差计量程时，可采用标准电阻分压，如图3所示，测电动势Ex时，R1,R2取较大值（如取几千欧姆，可忽略电源的内压降），用电位差计测出R1两端电压U1后，再根据电阻分压比算出Ex

R?R2

Ex?1U1 （5）

R1

测电源内阻时，R1、R2取较小值（如取几十欧姆），用毫安表测回路电流I，用电位差计测出U1后，再根据电阻分压比算出电源的端电压

R?R2

Ux?1U1

R1

根据全电路欧姆定律，得：

r?

Ex?Ux?Ir I?

U1

R1

r?

Ex?UxEx?Ux

?R1 (6) IUx

3、电位差计测电流

测量电路图如图4所示，当R为标准电阻时，测出其两端的电压Ux，则电流I等于

U

I?x （7）

R

ERx

KR0

电位差计

电位差计

图 4 图5

4、电位差计测电阻

如图5所示，用电位差计分别测出R0和Rx上的电压U0R0为标准电阻，Rx为待测电阻。和Ux，由于

UxRx

? U0R0

所以

Ux

R0 （8） U0

测量时应尽可能取标准电阻值与待测电阻值相近，使测量能得到更准确的结果。

Rx?

5、电位差计使用

图6是UJ33a型电位差计面板图，UJ33a型电位差计的准确度等级为0.05，工作电流IO为3mA，量程开关K1指 “?5”档时，量程为1.0550V，指“?1”档时，量程为211mV，指“?0.1”档时，量程为21.1mV。

测量未知电压方法如下：

(1) 倍率开关K1从“断”旋到所需倍率。调节“调零”旋钮，使检流计指针示值为零。被测

电压按极性接入“未知”端钮，“测量—输出”开关K3放于“测量”位置，扳键开关K2扳向标准，调节“粗”、“微”旋钮，直到检流计指零。 (2) 扳键扳向“未知”，调节Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ测量盘，使检流计指零，被测电压为测量盘读数与

倍率乘积。

(3) 测量过程中，随着电池消耗，工作电流变化。所以连续使用时经常核对“标准”，使测

量精确。 (4) 使用完毕，“倍率”开关放“断”位置。

图 6 电位差计面板图

【实验内容】

1、测干电池的电动势及内阻

(1) 由于电位差计的最大量程“?5”档微1.0550V小于干电池电动势，需采用标准电阻分

压。试根据电位差计量程和干电池电动势初测值（用万用表测量），估算分压电阻R1，R2之值，并阐明如何计算。

(2) 要求设计电路，确定实验方法，步骤。

(3) 测量六组数据，计算电动势和内阻的平均值。

2、用电位差计校准电压表和电流表

(1) 被校电流表量程微0～100mA，每10mA校准—个点，共计10个点，被校电压表量程

为0～120mV，每12mV校准—个点，共计10个点。

(2) 设计出校准电路图。根据所用电位差计量程及电流表和电压表量程估算出标准电阻阻

值。选择滑线变阻器，满足细调要求，选择电源电压，保证电表和滑线变阻器安全工作。 (3) 拟定实验步骤，设计实验数据表格。

(4) 确定出电表的准确度等级，画出校准曲线。

【参考文献】

(1) 普通物理实验（电磁学部分） 杨述武 高等教育出版社 2001.1 P82～P89。 (2) 普通物理实验指导（电磁学） 谢慧瑗 北京大学出版社 1989.5 P37。 (3) 大学物理实验 王荣 国防科技大学出版社 2002.4 P93～P98

四 : 三星Note7被曝电池认证测试在内部完成 非第三方实验室

　　三星Galaxy Note 7近期发生了一系列起火爆炸事件，而这款手机中的电池很可能存在问题。《华尔街日报》报道称，Note 7的电池认证检测是在属于三星的一家实验室完成的，这与其他智能手机厂商的做法都不同。为了向美国主流移动运营商销售智能手机，手机厂商被要求在获得美国无线通信行业贸易组织CTIA认证的28家实验室之一对电池进行检测，确保电池符合IEEE(电子电气工程师协会)的标准。CTIA表示，在这项检测中，三星是唯一一家通过内部检测实验室去完成的厂商。

　　三星的电池危机让手机电池检测成为了众所瞩目的焦点。根据Gartner的数据，去年全球出货了约19亿块手机电池。

　　

 

　　三星一名发言人表示，内部检测实验室没有发现，最初和召回更换后的Note 7有任何问题。三星于上月对这款手机进行了召回。由于召回更换后起火事故仍在继续发生，三星上周宣布停止销售这款手机。

　　苹果表示，该公司利用经过CTIA认证的第三方实验室去检测电池。华为没有对此做出回应。

　　联想旗下摩托罗拉和微软旗下诺基亚都拥有经过CTIA认证的电池检测实验室。不过该协会表示，这两家实验室都即将关闭。摩托罗拉表示，会在自主实验室检测电池，但对于CTIA认证，仍会通过第三方实验室进行。微软拒绝对此置评。

　　在周五的公告中，三星表示，由于Note 7危机，计划对质量保障流程做出“大幅调整”。三星拒绝评论，该公司是否计划通过第三方实验室去进行电池检测。

　　CTIA首席技术官汤姆·萨瓦诺波利(Tom Sawanobori)表示，该协会会对检测实验室进行审核，确保相关人员具备资质，实验室符合标准，以及手机厂商不会对检测结果施加影响。检测实验室通常是独立实体，处于独立控制下。

　　他表示：“我们已经认证了超过1500款电池，这是我们首次遇到问题。”

　　上周，来自CTIA认证实验室的工程师在亚特兰大举行了年会。尽管许多工程师都关注Note 7的电池究竟存在什么问题，但CTIA的一名代表对与会者表示，该协会或三星都不会讨论此事。

　　电池专家表示，00年代初，随着手机在全球的普及，来自小厂商的廉价电池曾发生过一系列问题。作为回应，CTIA、美国消费者产品安全委员会和IEEE于2005年宣布合作，发起自愿项目，推动电池检测。

　　IEEE一名委员艾迪·弗洛赞(Eddie Forouzan)表示，这一流程大幅减少了问题，手机电池安全问题的概率从以往的百万分之一量级下降至十亿分之一量级。不过从8月份开始销售以来，Note 7已发生了至少92起电池过热事故。

　　弗洛赞在圣迭戈也有自己的检测实验室。他表示，允许手机厂商通过自主实验室去检测电池将造成利益冲突。

　　约翰·科普兰德(John Copeland)曾供职于摩托罗拉的实验室，目前协助运营一家亚特兰大的检测实验室。他表示，手机厂商使用自主实验室去检测是一种常见做法，因为这能帮助厂商保守商业机密。

　　他表示，手机厂商“非常担心他们的私有信息被泄露”。科普兰德则表示，CTIA的审核足以确保不存在利益冲突问题。

　　IEEE负责电池认证标准的工作组主席杰森·霍华德(Jason Howard)表示，在外部看来，手机厂商自主检测电池可能令人们不安，但从许多标准来说，这是一种常见做法。他表示，通过自主实验室进行检测避免手机厂商排队，从而能更快地推出产品。

　　从2009年开始，三星就通过内部经过CTIA认证的实验室检测手机。

　　韩国检测实验室主任Kim Tae-young表示，在CTIA认证中，智能手机电池需要接受单独检测，以及在使用中进行检测。韩国检测实验室是除三星内部实验室以外，韩国唯一一家获得CTIA认证的电池检测实验室。这些检测主要关注，在充电以及打电话时，电池的工作是否正常。在这些情况下，电池最容易发生过热。他表示：“我们还会将电池置于高温下，模拟夏季环境，检测可能的过热和起火风险。”

　　三星一名发言人周四表示，该公司正加快进度，研究Note 7起火的原因。目前对于调查结果进行猜测仍是“不成熟的”。

　　弗洛赞表示，他希望三星能尽快发布详细调查结论，帮助其他专家确定，安全检测标准是否需要优化。“他们需要告诉我们发生了什么，让我们可以去改正。”

本文标题：实验：测定电池的电动势和内阻-（18）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
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