初中物理电压表的使用实验题

爱好动手的明鸣和添淳将一块铜片和一块锌片插入西红柿，做成了一个“西红柿电池”．明鸣和添淳在探究过程中，找来了电压表，连成如图所示的电路．发现电压表示数为0．5V，因此他们探究出第一个结果是：________片是西红柿电池的正极．

（1）在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，用电压表直接测量两块极板之间的电压，结果如下表：

	铁──锌	铁──铜	铜──锌
苹果	0．55V	0．60V	0．95V
梨	0．40V	0．50V	0．90V
菠萝	0．50V	0．55V	1．00V
橙	0．70V	0．78V	1．05V

①答题卷上画出这个实验的电路图；
②分析实验数据可以得出：在上述条件下，选用铜──锌两种金属材料时，水果电池的电压大；并且水果电池的电压还与_______有关；
（2）若该小组的同学选用一只橙子并用铜──锌做极板，研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时，应控制__________________不变；

在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。甲图是没有连接完的实物电路。

(1)根据题意，用笔画线代替导线将电压表正确连入电路．
(2)若连接完电路后，闭合开关，发现灯泡较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变且较小，请分析主要原因是     。
(3)排除故障后，按正确操作步骤进行实验，测得实验数据如表所示，小灯泡额定功率是  W (4)将小灯泡改为定值电阻，其它元件和电路连接都不改变，还可以完成的实验有     （写一个即可）。

某班同学分成两个小组做了以下不同的实验：

（1）第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系，小灯泡的额定电压为 $2.5V$实物电略连接如图所示。

①开关闭合后，会发现　　（选填“电压表”或“电流表” $)$的指针反偏；

②将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $0.2V$时，发现灯泡不亮，你认为其原因是　　（填写选项前的字母序号）

$A$：小灯泡断路 $B$：小灯泡的实际功率太小

③继续调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $2.5V$，灯泡正常发光，电流表的示数为 $0.30A$；再调节滑动变阻器使电压表的示数达到 $3.0V$，灯泡强烈发光，此时灯泡的实际功率　　（选填“小于”或“等于”或“大于” $)1.08W$。

（2）第二小组测量额定电压为 $3.8V$的小灯泡的额定功率，采用如甲所示的电路图，其中电源电为 $4.5V$， $R=10\Omega$。

①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　　 $A$，灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将电流表改接到灯泡所在的支路，与灯泡串联，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，则此时通过灯泡的电流为　　 $A$；

③灯泡的额定功率为　　 $W$。

通过阅读，小明知道了1791年意大利物理学家伏特发明了最早的电池 $--$ 伏打电池。在老师的帮助下，小明自制了一个如图所示的伏打电池，但是不能确定哪个金属片是正极。请你帮他设计实验并进行判断。

（1）写出你选用的实验仪器： 　　。

（2）简述操作方法、实验现象和结论： 　　。

小岩利用“伏安法”测量未知电阻R_x的阻值。

（1）该实验的实验原理是            ；
（2）小岩选择了满足实验要求的实验器材，连接的实验电路如图所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整；
（3）开关S闭合前，应把图中滑动变阻器滑片P置于最 （填“左”或“右”）端；
（4）电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为       V，电流表的示数为       A，电阻R_x的阻值为       W。

水果含有果酸．如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池．某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究．

(1)在水果中插入不同金属制成的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，用电压表直接测量两块极板之间的电压，结果如下表：   

	铁——锌	铁——铜	铜——锌
苹果	0.55V	0.60V	0.95V
梨	0.40 V	0.50V	0.90V
菠萝	0. 50V	0.55V	1.00V
橙	0.70V	0.78V	1.05V

①       画出这个实验的电路图；
②分析实验数据可以得出：在上述条件下，水果电池的电压不仅跟极板所选的      有关，还跟水果的        有关．
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜一锌做极板，研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时，应控制                     不变（至少答一个）；
(3)关于影响水果电池电压大小的因素，你还可以研究的问题是              ．
(写出一个)

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
1	2.6	0.18
2	2.3	0.20

表二

实验序号	电压表示数（伏）	电流表示数（安）
3	2.2	0.20
4	2.6	0.24

①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在 　　的两端；

②实验中小华所用的电源电压为 　　伏；

③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为 　　欧；（精确到0.1欧）

④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为"10欧 2安"。 　 　（需写出计算过程）

某同学用电压表测量电压时，发现电压表指针反偏，这是因为______________；另一位同学发现电压表指针偏转到右边没有刻度的地方，这是因为                    。

为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（精密电压测量仪）等器材进行实验。数据记录如下表：

实验组别	水果种类	电极插入深度 $/\mathit{cm}$	电极之间距离 $/\mathit{cm}$	测得电压 $/V$
1	哈密瓜	1.0	2.0	0.886
2	哈密瓜	1.0	4.0	0.885
3	哈密瓜	1.0	6.0	0.886
4	苹果	1.0	2.0	1.009
5	苹果	1.5	2.0	1.011
6	苹果	2.0	2.0	1.010

（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验　　（填组别）进行对比。

（2）分析实验数据，可以得出的结论是　　。

（3）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是　　。

小华做"用电流表、电压表测电阻"实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻 $R_x$ 各一个，三个滑动变阻器（分别标有"5欧2安"字样、"10欧2安"字样、"50欧1安"字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片 $P$ 在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片 $P$ ，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。

①实验中电压表所选的量程为 　　伏。

②判断实验中电流表所选的量程。 　　（需要写出计算过程）

③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻 $R_x$ 的阻值是 　　。

如图中描述的是迷糊教授用仪器做实验的情景，请指出实验操作中的错误。（每项只指出一处错误即可）

①　　；②　　；③　　；④　　。

可以用图示电路测量电阻的阻值，电源两端电压为 $4.0V$， $R=90\Omega$， $R_x$为待测电阻，电压表的量程为 $3V$。

（1）请将电压表接入电路，要求电压表测量 $R$两端的电压。

（2）闭合开关后，电压表读数为 $1.0V$．由此可求出 $R_x=$　　 $\Omega$。

（3）该电路可测量的 $R_x$的最小值为　　 $\Omega$。

（4）为了实现多次测量以减小实验误差，有同学提出了以下四条建议，其中可行的一条是　　（填序号）

①用一根导线短接 $R$或 $R_x$

②将 $R$和 $R_x$由串联改为并联

③用滑动变阻器替代 $R$

④用阻值可调可读的电阻箱替代 $R$。

如图甲是小明要测定额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率时的实验电路，正常发光时灯丝电阻估计在5～10Ω之间．

（1）小明接好电路后，对其认真检查，发现少了一根导线，请在图甲中补画上这根导线，使电路完整．
（2）小明连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的小林一惊，提醒小明实验中有问题．小明想，我的实验连线没有出问题啊！请你帮助小明找出实验中两个操作不当之处：①      ；②      ．
（3）当他连接好电路以后，闭合开关，发现无论怎么移动滑片，电流表和电压表示数都不变化，而且灯光很暗，原因可能是      ．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为      V时，灯泡正常发光，此时电流表的读数如图乙所示，小灯泡的额定功率是      W．
（5）实验时，小明改变滑动变阻器滑片的位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率，请指出小明做法的错误之处：      ．

小明设计了一个研究标有“2.5V  20mA”的LED发光二极管特性的实验。他用滑动变阻器改变LED发光二极管两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，二极管两端的电压变大。实验中，用电压表和电流表测得LED发光二极管两端的电压U和通过它的电流I，并记录在下表中：

U/ V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0		2.6	2.8	3.0
I/ mA	0	2.0	4.0	6.0	8.0	12.0	16.0	24.0	32.0	42.0

 
请回答下列问题：
（1）上表中有一电压的数据空白，请将图甲电压表的示数填写在空白处；

（2）请你用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整；

（3）已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V，现用5V稳压电源供电，为使二极管工作在最佳状态，滑动变阻器接入电路的电阻为         Ω。
（4）请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线；

（5）通过分析电流随电压变化的曲线，你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U
      正比（填“成”或“不成”），原因可能是                                  。

在“探究串联电路电压的特点”活动中。

（1）如图所示，连接电路时，至少需要　　根导线；实验中应选择规格　　（相同 $/$不同）的小灯泡。

（2）在测 $L_1$两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是　　（填出一种即可）。

（3）小芳保持电压表的 $B$连接点不动，只断开 $A$连接点，并改接到 $C$连接点上，测量 $L_2$两端电压。她能否测出 $L_2$两端电压？　　，理由是　　。

（4）小明分别测出 $\mathit{AB}$、 $\mathit{BC}$、 $\mathit{AC}$间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：　　，改进方法是　　。

$U_{\mathit{AB}}/V$	$U_{\mathit{BC}}/V$	$U_{\mathit{AC}}/V$
2.4	1.4	3.8