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第15讲　电学实验
题型1以测电阻为核心实验
1．电流表内接法与外接法的比较
电流表内接法 电流表外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV
电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值 R测＝＝适用条件 RA Rx RV Rx0
2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
限流式接法 分压式接法
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E
负载R上电流的调节范围(不计电源内阻) ≤I≤ 0≤I≤
3.滑动变阻器两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．
4．等效替代法
(1)电流等效替代(如图)
(2)电压等效替代(如图)
某学习小组采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)按照图1电路图把图2实物图连线补充完整。
(2)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请在图中作出该金属丝的U-I图线 ，并通过图像得出该金属丝电阻R = Ω（结果保留小数点后两位）。
(4)按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率 （填“偏大”或“偏小”）。
如图甲所示，滑动变阻器由接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分组成，滑动变阻器的电阻丝单层密绕在瓷筒上。某实验小组要测量滑动变阻器上所绕电阻丝的电阻率，实验室提供的器材如下∶电源（，内阻很小）
电压表（量程为，内阻很大）
待测滑动变阻器（最大阻值几十欧姆）
电阻箱（最大阻值）
滑动变阻器（最大阻值）
毫米刻度尺、开关以及导线若干。实验电路如图乙所示。
实验时的主要步骤如下：
第一步：用游标卡尺分别测量待测滑动变阻器瓷筒的直径和绕有金属丝部分的截面直径，如图丙所示。
第二步：按图乙连好电路。将滑动变阻器和的滑片均置于最左端，电阻箱阻值调为零。闭合开关，调整滑片的位置，使电压表的示数为。
第三步：断开开关，保持滑片的位置不动，将的阻值调为。
第四步：闭合开关，向右移动的滑片，使电压表的示数仍为，记录的阻值以及的滑片到左端点之间的距离。
第五步：断开开关，保持滑片的位置不动，调节的阻值分别为、，重复第三步。
第六步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
组次
(1)上表中不合理的一组数据为 （填组次序号）；
(2)某次测量瓷筒的直径，游标卡尺的示数如图丁所示，则 ，电阻丝的直径为 （用、表示）单匝电阻丝周长为 （用、表示）；
(3)作出图线为一条倾斜直线，若已知直线斜率为，则电阻丝的电阻率 。
某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率，实验室提供下列器材：
电池组（3V，内阻不计）
电流表（0~0.3A，内阻RA=0.3Ω）
电压表（0~3V，内阻约为2kΩ）
滑动变阻器A（0~10Ω）
滑动变阻器B（0~200Ω）
开关、导线若干。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d= mm；再用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝的阻值约为 Ω；
(2)要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应该选择 （填“A”或“B”）。实验小组成员根据实验室提供的器材设计了电路，选择最合理的电路图 ；
A．B．C． D．
(3)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率ρ= （用k、d、L、RA表示），不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“无误差”）。
一实验小组要测量电压表V1的内阻，实验室提供如下器材∶
A．待测电压表V1（量程为0~ 2V，内阻约2kΩ）
B．标准电压表V2（量程为0~ 9V，内阻约4kΩ）
C．滑动变阻器R1（阻值范围∶0~ 10Ω）
D．定值电阻R2=20Ω
E. 定值电阻R3 =5.0kΩ
F. 直流电源（内阻约1Ω，电动势为12V）
G. 开关、导线若干
(1)为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻，定值电阻选 （填器材前面的序号）。
(2)某同学按所给的器材完成了电路设计，通过S2切换分压接法与限流接法。为确保各电表示数变化范围较大，测量时，开关S2应处于 状态。
(3)根据选用的器材，待测电压表V1的读数为U1，定值电阻阻值为R，标准电压表V2的读数为U2，由此得出，待测电压表内阻的表达式为 。
按要求完成下列填空；
(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V挡的内阻，如图甲所示。
①先将选择开关旋至欧姆挡倍率“×100”挡，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 （填“-”或“3”）接线柱。
②若用多用电表欧姆挡的同一挡位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”），电压表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”）
(2)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。
该实验的第一步是：闭合电键，将电键接1，调节滑动变阻器和，使两电表指针指示在合适位置，记录此时两电表读数、；
第二步是：保持的滑片位置不动，适当调节另一滑动变阻器，使两电表指针指示在合适位置，将电键接2，记录此时两电表的读数、。由以上记录数据计算被测电阻的表达式是 。
题型2以测电动势为核心实验
三个常用方案
方案 伏安法 伏阻法 安阻法
原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir
电路图
关系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋
图象 纵轴截距：E 斜率的绝对值：r 纵轴截距：，斜率： 纵轴截距：，斜率：
误差 分析 E测r真 E测r真
任何一种实验方法都要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir.注意U、I是如何测量或得出的，明确变量与恒量，找到函数关系，化曲为直，获得直线方程．
在“测定电池的电动势和内阻”实验中：
除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材
A．电流表（量程为300mA，内阻为）
B．电压表（量程为6V，内阻为）
C．电压表（量程为3V，内阻为）
D．电阻箱（阻值可调范围）
E.滑动变阻器（阻值变化范围）
(1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其对应阻值记为。
(2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为 （结果用、或表示）；
通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式 ，截距的表达式 （结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。
为践行“碳中和”理念，学校科技小组改进学校路灯相关配置，以节省能耗，达到减排增益、科技改善生活的效果。
【原理指导】
甲同学构建了传感器内部电路图，如图所示。
①已知当特制电压表示数大于U 时，其将会触发传感器控制下的路灯电路的接通。由此可知，光敏电阻的阻值随光照强度的减小而 ；
②传感器内电源电动势大小E=30V，内阻忽略不计，电流表最大量程为0.6A，内阻为20Ω，为了保证电路安全，需要 。
【实践改进】
③乙同学发现，晚上自习课时，学校内过道路灯亮度仍然较大，增大了能耗，基于此现象为路灯旁的过道安装了细导线，导线的电阻随着所受压力变化而变化。
④丙同学沿着以上思路和传感器原理，利用导线Y进行实验，在实验室测得较小压力下，压力F与Y的阻值关系曲线如图所示。
⑤丁同学将导线Y接入电路，该电路电源电动势为3V，内阻为1Ω，同时电路中存在最大量程为0.25A 内阻为9Ω的电流表，调节范围为0~999.9Ω的电阻箱，阻值为500Ω的定值电阻R ，内阻极大且最大量程为2V的电压表，开关若干。请根据实验要求，在答题卡相应位置设计电路图 。
⑥根据电路图分析，若要使导线Y两端电压大于2V时，诱发路灯内部分电磁继电器连接使得其它电路中的小灯泡光强上升至正常值，同时确保电路安全，电阻箱的阻值调节范围必须满足 。
⑦实验室调节完毕后，将该模型迁移到实际应用中。实际上，为了减缓路灯强度变化快慢，营造舒适温馨的校园环境，科技小组提出了改进措施： 。
(1)某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计的内阻，滑动变阻器应 （填“远大于”或“远小于”）；
实验步骤如下：
①实验时，先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使得的示数为；
②保持的阻值不变，再闭合，调节电阻箱，使得的示数为，此时电阻箱的示数如图乙所示，则的内阻为 ；
根据实验方案可知：该实验中的内阻测量值 （选填“大于”或“小于”）真实值。
(2)该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势和内阻，其中是辅助电源。
实验步骤如下：
①闭合开关、，调节和，使灵敏电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；
②改变、的阻值， ，读出电流表和电压表的示数和；
③重复②中的操作，得到多组和，根据所得数据作出图像如图丁所示；
由图丁可得：电源电动势 V，内阻 （结果均保留2位小数），本实验中电表内阻对电源内阻的测量 （填“有”或“没有”）影响。
某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下：
电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计);
定值电阻 ；
滑动变阻器 R (最大阻值为 10 Ω)；
滑动变阻器 R (最大阻值为50 Ω)；
开关、导线若干。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S 、S 、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置 。
(2)实验操作步骤如下：
A．闭合开关S 、S ，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ；
B．不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S ，读出此时的电流表的示数；
C．改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据；
D．闭合开关S 、S3，读出此时的电流表的示数 ；
E.根据实验数据，作出 变化的图像。
①实验中,滑动变阻器应选择 (填“R ”或“R ”)。
②如图丙所示为实验得到的 图像，可得 。(结果均保留三位有效数字)
(3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E真，内阻的测量值r r真。(填“大于”“等于”或“小于”)
小明想测量某水果电池的电动势（约2V）和内阻（约1kΩ）。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.99Ω的电阻箱，为了更精确地得到测量结果，他设计了如图的实验。
(1)按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关打到直流电压 （选填“2.5”或“10”）V档。其 （选填“红”或“黑”）表笔与电源正极连接，闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为 V。
(2)将多用电表的选择开关打到直流电流 （选填“2.5”或“25”）mA档，如图丙连接电路，从大到小改变电阻箱的电阻，记录多组（I、R）值，利用换算成每组（U、I）值，在同一坐标轴上画出U-I图像，如图丁所示。
(3)图丁中图线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电池的电动势和内阻的精确值分别是E= V，r= kΩ（结果均保留三位有效数字），电表的内阻对此次实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
题型3电学创新拓展实验
电学创新实验，大都是在教材常规实验的基础上，进行重组、包装、拓展、创新，它们源于教材，但高于教材，解决这类创新实验时，应注意以下三点：
(1)无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路，离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动变阻器的分压电路与限流电路的分析．
(2)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当成电流表使用，电流表也可当成电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．
(3)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流”或“自报电压”的功能．因此，在测电压表内阻时，无须另并联电压表；测电流表内阻时，无须再串联电流表．
(1)某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力 F的大小随时间t 变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。
①下列说法正确的有 ；
A．摆角要应尽可能大
B．摆线应适当长些
C．摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球
②由图乙可知该单摆的运动周期为 s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为 mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E.电压表（0~15V，内阻约 15kΩ）
F.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~2 000Ω，额定电流0.3A）
H.电键、导线
①上述器材中应选用的是 。（填写各器材的字母代号）
②实验电路应采用电流表 接法。（填“内”或“外”）
③设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中 I= A，U= V。
④画出本实验所需的实验电路图。
某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
(1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的 挡测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。
(2)保持原线圈输入的电压一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。
组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压 副线圏电压
1 300 60 6.2 0.9 6.89
2 300 120 6.2 2.1 2.95
3 300 180 6.2 3.3 1.88
4 600 180 6.2 1.5 4.13
分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时， ；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。
(3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是 。
(4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线 接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。
实验小组用如图甲所示的电路来测量电动势为E，但内阻未知的干电池的内阻r，同时测量一段粗细均匀，电阻率为的圆柱状电阻丝AB的横截面积S，图中的电压表内阻极大，电流表内阻极小，定值电阻的阻值为，合上开关K，调节滑片P，记录电压表、电流表的相应示数U、I，以及相应的PB间的长度L，绘制出的图像如图乙所示，图像如图丙所示，回答下列问题：
(1)按照图甲所示的实验电路图用笔画线表示导线完成图丁的实物图连接；
(2)已知乙图中图像上两点对应的纵、横轴坐标之差的绝对值分别为b、a，则可得 （用a、b、表示）；
(3)已知丙图中图像上一点坐标为，则可得电阻丝的横截面积 （用c、d、表示）；
(4)若考虑电表的内阻影响，则电阻丝的横截面积S的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
某实验小组用图1所示的电路测量电池的电动势、内阻以及金属丝的电阻率。实验中用到的器材有：待测电池、待测金属丝、开关两个、电压表（内阻非常大）、两个完全相同的定值电阻（阻值均为）、金属夹、刻度尺、导线若干。实验主要步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，则 。
（2）闭合开关和，改变金属夹的位置，测出金属丝接入电路的长度，记录下对应的电压表示数，利用测出的数据作出的图线为图3中的图线。
（3）闭合开关，断开开关，改变金属夹的位置，测出金属丝接入电路的长度，记录下对应的电压表示数，利用测出的数据作出的图线为图3中的图线。
（4）测得图线和图线的斜率分别为和，纵截距均为，则电池的电动势 ，内阻 ，金属丝的电阻率 。（用、、、、表示）
（5）由于电压表分流，电池电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大” “偏小”或“相等”）。
实验小组的同学在实验室测量某电阻的阻值，根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路图，图中为灵敏电流计，为电流表，为电阻箱，为滑动变阻器，为定值电阻。请完成下列问题：
（1）请按照图甲的电路图用笔画线代替导线，完成图乙的实物连线 。
（2）实验操作如下：
①连接好器材后，将滑动变阻器的滑片和滑动变阻器的滑片调至适当位置，闭合开关；
②调节，逐渐增大输出电压，并反复调节和的阻值，使灵敏电流计的示数为零；
③记录电流表的示数和电流表的示数，电阻箱的示数；
④实验完毕，整理器材。
（3）实验中反复调节和的阻值，使灵敏电流计的示数为0的目的是：使电阻和 （填“电压”或“电流”）相等。
（4）待测电阻的阻值为 （用和表示）。
（5）由于电流表和的内阻不为0，对测量结果的影响是测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
某兴趣学习小组要测量玩具电车上干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：
A．电压表
B．电流表
C．电阻箱
D．待测干电池
E.开关、导线若干
(1)该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择 （选填“甲”或“乙”）电路图。用该电路图测得的电动势比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
(2)该实验小组的小A同学在了解两电路测量的误差来源后，利用两电路分别测量了多组、数据并作出对应的图像：其中甲图电路作出的图像为 （选填“”或“b”）。根据、两图像可以求得电池的电动势 ，内阻 。
(3)利用小A同学得到的两组图像是否能够准确测出电流表和电压表的内阻？若能，求出电压表和电流表的阻值；若不能请说出理由。（结果均用题中字母表示）
在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值 mm；
（2）按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为）。
①实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
②定值电阻；
③电流表（量程，内阻约）
④电流表（量程，内阻约）
⑤变阻箱
⑥滑动变阻器
⑦电源（电动势为，内阻约为）
为了测量准确，图乙实验电路其他部分不动，应该将定值电阻与 串联；
（3）请根据图乙所示电路图，用笔画连线代替导线将图丙中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片置于端时接通电路后的电流最小 ；
（4）在按图乙电路测量金属丝电阻的实验中，缓慢移动滑片的位置，使得、的读数合适。
（5）调节变阻箱阻值为、调节滑动变阻器，使得、的读数合适，分别记录为、。
（6）改变变阻箱阻值为，再分别调节，使得为 （填“”“”或“”），的读数为。
（7）测得待测电阻的阻值为 （用上面测量量和已知量的字母表示）。
（8）若上述实验中使用的电池内阻增大，则测得的电阻阻值 （选填“偏大”“偏小”“无系统误差”或“无法判断”）。
(1)测未知电阻经常用到“伏安法”，如图甲所示，该方法的实验误差主要是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。“伏安法”还可以用于测量干电池的电动势和内电阻，如图乙所示，该方法的实验误差主要是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。
(2)某同学把上述两种应用进行了组合，如图丙所示。
①根据丙图用笔画线代替导线连接实物图 。
②实验数据如下表，根据表中数据在丁图的同一坐标系中分别作出图像 ，根据图像可求得待测电阻的阻值 ，干电池的电动势 ，内电阻 。（结果均保留两位有效数字）
0.63 0.79 0.87 0.91 0.94
12.7 15.8 17.4 18.2 18.8
44.1 35.6 31.9 29.5 28.2
如图甲所示为一中空直导体的横截面，某探究小组为测出该导体材料的电阻率，实验步骤如下：
（1）用刻度尺测量导体总长度L0，如图乙所示，则 cm。
（2）在量筒中倒入一定体积的水，读出其体积V1，将该长直导体竖直插入量筒中，读出水面所在刻度对应的体积为V2，并测出在水中的导体长度L1，则其横截面积 。（用测量所得物理量表示）。
（3）设计如图丙的电路图，并连接实物进行实验，R1表示待测材料，R0是电阻箱，电流表内阻大小为RA。
（4）开关都闭合，当电阻箱的阻值为时电流表刚好满偏，断开，当电阻箱的阻值为时电流表刚好满偏，则该导体的电阻是 ，该材料的电阻率是 （用已知量和测量所得物理量表示）。
（5）开关都闭合，测得多组电阻箱的阻值R和电流表示数I，画出电阻箱阻值R和电流倒数的关系图像如图丁所示，斜率为k，纵轴截距为，则电池的电动势 ，内阻 。（用已知量和测量所得物理量表示）。
实验要求测定一节干电池的电动势和内阻，实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（0~20Ω）
E.滑动变阻器（0~500Ω）
(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写选项的字母）。应该选用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路；
(2)测量多组U、I数据在坐标纸上绘制如图丙所示的图线，据图线求干电池的电动势 V，内阻 （均保留三位有效数字）。
(3)根据实验测得的I、U数据、若令，，由计算机拟合得出的图线应是如图丁所示中的 （选填“a”“b”或“c”），其余两条图线分别是令和得出的，两条图线交点的横坐标为
在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材：
A．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ）
C．滑动变阻器R1（0~10Ω）
D．滑动变阻器R2（0~100Ω）
(1)为了方便操作和读数，变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），为减小实验误差，应选择图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路。
(2)某实验小组采用（1）中选择的电路测量的电压U和电流I的数据如下表格。
电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74
电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45
请在图丙的U-I坐标系中描点作图 ，并通过图像求出干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。
(3)不同的小组同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成上述实验后，发现不同小组测出的电池组的电动势基本相同，只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的A、B两个电池组进一步探究，测量U、I并计算电池组内阻的热功率P1和总功率P2分别画出了如图所示的P1-U和P2-U图像。若已知B电池组的内阻较大，下列各图中可能正确的是 。
A． B．
C． D．
某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中， （选填“a”或“b”）是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与 （选填“1”“2”或“3”）接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该 （选填“向上”或“向下”）调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx= Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为 Ω。
如图甲所示，某实验小组要将一量程为μA、内阻为的微安表改装为量程为的电流表。
(1)改装微安表时需要并联一个电阻，则该电阻的阻值= 。
(2)改装后利用一标准毫安表进行校准，发现读数总比准确值偏大些，为校准电表，下列措施可行的是_____。
A．将一个阻值较大的电阻与并联
B．将一个阻值较小的电阻与并联
C．将一个阻值较小的电阻与串联
D．将一个阻值较大的电阻与串联
(3)该小组设计了如图乙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出的关系图线如图丙所示，在考虑电流表内阻的前提下与R的关系式为 （用I、R、E、r、表示），由图丙可求得锂电池的电动势E= （用题图丙中的字母a、b、c表示）。
(4)实验时，该小组进行了多次测量，测量期间一直保持电路闭合且时间较长，这样操作是否合理？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
图甲为测量一铅蓄电池电动势和内电阻的实物连线图，图乙为其简化电路图。M、N分别为电池的正、负极，P、Q为不与电解液发生化学反应的探针。闭合电键S1和S2，改变滑动变阻器R的阻值，就可以测出多组数据，电压表V1、V2和电流表的读数分别用U1、U2、I表示。
(1)电键均闭合后，关于实验电路的下列说法中正确的是 ；
A．电压表V1测量的是电源的内电压
B．电压表V2测量的是电源的内电压
C．该电池由电解液组成的内电路是纯电阻电路
D．该电池由电解液组成的内电路是非纯电阻电路
(2)将测出的数据填入下表，用描点作图法在图丙中画出电压U1、U2随电流I变化的图像，根据所给的数据，可得电源的电动势E= V；根据画出的U1—I图像得出电源的内电阻r1= ；根据画出的U2—I图像得出电源的内电阻r2= （均保留两位小数）。
组别物理量 1 2 3 4 5 6
U1/V 0.60 0.68 0.85 0.93 1.10 1.27
U2/V 1.47 1.38 1.22 1.12 0.96 0.78
I/A 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 0.15
(3)在（2）中，若电表均为理想电表，关于电源内电阻的测量以及误差的说法中正确的是
A．测出的r1更接近电源内电阻的真实值
B．测出的r2更接近电源内电阻的真实值
C．探针P、Q分别适当靠近M、N一些，可以减少r1的测量误差
D．探针P、Q分别适当靠近M、N一些，可以减少r2的测量误差
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第15讲　电学实验
题型1以测电阻为核心实验
1．电流表内接法与外接法的比较
电流表内接法 电流表外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV
电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值 R测＝＝适用条件 RA Rx RV Rx0
2.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
限流式接法 分压式接法
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E
负载R上电流的调节范围(不计电源内阻) ≤I≤ 0≤I≤
3.滑动变阻器两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．
4．等效替代法
(1)电流等效替代(如图)
(2)电压等效替代(如图)
某学习小组采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。
(1)按照图1电路图把图2实物图连线补充完整。
(2)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端。
(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请在图中作出该金属丝的U-I图线 ，并通过图像得出该金属丝电阻R = Ω（结果保留小数点后两位）。
(4)按照图像得出的电阻数据代入公式得出金属丝的电阻率 （填“偏大”或“偏小”）。
【答案】(1)
(2)
(3) 用直线尽可能多地穿过坐标点，作出图线如图所示
（）
(4)偏小
【详解】（1）如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应处在端，此时接入电路的电阻最大，起到保护电路的作用。
（3）[1]用直线尽可能多地穿过坐标点，作出图线如图所示
[2] 根据欧姆定律，由所作图像可得，当取时，电流，则
所以待测材料的电阻为（若取不同电压，电流值不同，所求电阻值有所不同，阻值范围均可）。
（4）该电路采用电流表外接法，电压表的分流使测量的电流偏大，电压是真实值，根据
电阻测量值偏小，再根据电阻率公式
电阻偏小则计算出的电阻率偏小。
如图甲所示，滑动变阻器由接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分组成，滑动变阻器的电阻丝单层密绕在瓷筒上。某实验小组要测量滑动变阻器上所绕电阻丝的电阻率，实验室提供的器材如下∶电源（，内阻很小）
电压表（量程为，内阻很大）
待测滑动变阻器（最大阻值几十欧姆）
电阻箱（最大阻值）
滑动变阻器（最大阻值）
毫米刻度尺、开关以及导线若干。实验电路如图乙所示。
实验时的主要步骤如下：
第一步：用游标卡尺分别测量待测滑动变阻器瓷筒的直径和绕有金属丝部分的截面直径，如图丙所示。
第二步：按图乙连好电路。将滑动变阻器和的滑片均置于最左端，电阻箱阻值调为零。闭合开关，调整滑片的位置，使电压表的示数为。
第三步：断开开关，保持滑片的位置不动，将的阻值调为。
第四步：闭合开关，向右移动的滑片，使电压表的示数仍为，记录的阻值以及的滑片到左端点之间的距离。
第五步：断开开关，保持滑片的位置不动，调节的阻值分别为、，重复第三步。
第六步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
组次
(1)上表中不合理的一组数据为 （填组次序号）；
(2)某次测量瓷筒的直径，游标卡尺的示数如图丁所示，则 ，电阻丝的直径为 （用、表示）单匝电阻丝周长为 （用、表示）；
(3)作出图线为一条倾斜直线，若已知直线斜率为，则电阻丝的电阻率 。
【答案】(1)3
(2) 4.015
(3)
【详解】（1）根据实验原理可知，待测电阻接入电路中的电阻阻值与电阻箱阻值之和应保持不变，而根据电阻定律有
即电阻箱阻值增加多少，相应的待测电阻的阻值应减小多少，根据电阻定律可知，待测电阻的减少量与其接入电路中长度的减少量成正比，即在误差允许范围内，减少相同的量则长度的减少量也应基本相同，则滑片P到a端长度的增加量应基本相同，根据表中数据可知，电阻箱每增加，滑片P到a端长度的增加量分别是、、、，由此可知第3组数据不合理。
（2）[1]如图丁所示，游标卡尺为20分度，精确度为，示数为
[2]瓷筒的直径为，绕有金属丝部分的截面直径为，则电阻丝的直径为
[3]单匝电阻丝周长为
（3）电阻丝的直径为
滑动变阻器接入电路的电阻丝沿瓷筒方向的长度为l时电阻丝的匝数为
单匝电阻丝的长度为
因此滑动变阻器接入电路的电阻丝沿瓷筒方向的长度为l时电阻丝的总长度为
设电阻丝的横截面积为S，则
根据电阻定律和图线可得
联立解得
某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率，实验室提供下列器材：
电池组（3V，内阻不计）
电流表（0~0.3A，内阻RA=0.3Ω）
电压表（0~3V，内阻约为2kΩ）
滑动变阻器A（0~10Ω）
滑动变阻器B（0~200Ω）
开关、导线若干。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d= mm；再用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝的阻值约为 Ω；
(2)要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应该选择 （填“A”或“B”）。实验小组成员根据实验室提供的器材设计了电路，选择最合理的电路图 ；
A．B．C． D．
(3)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率ρ= （用k、d、L、RA表示），不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“无误差”）。
【答案】(1) 2.095/2.094/2.093 18.0
(2) A A
(3) 无误差
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
[2]欧姆表读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以金属丝的阻值为
（2）[1]要使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的A；
[2]由于电流表内阻已知，所以电流表应采用内接法，同时滑动变阻器采用分压式接法。
故选A。
（3）[1]根据欧姆定律可得
变形可得
根据电阻定律可得，
联立可得
[2]由以上分析可知，由于电流表内阻已知，则待测电阻两端的电压和流过待测电阻的电流均不存在系统误差，所以电阻率的测量值和真实值无误差。
一实验小组要测量电压表V1的内阻，实验室提供如下器材∶
A．待测电压表V1（量程为0~ 2V，内阻约2kΩ）
B．标准电压表V2（量程为0~ 9V，内阻约4kΩ）
C．滑动变阻器R1（阻值范围∶0~ 10Ω）
D．定值电阻R2=20Ω
E. 定值电阻R3 =5.0kΩ
F. 直流电源（内阻约1Ω，电动势为12V）
G. 开关、导线若干
(1)为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻，定值电阻选 （填器材前面的序号）。
(2)某同学按所给的器材完成了电路设计，通过S2切换分压接法与限流接法。为确保各电表示数变化范围较大，测量时，开关S2应处于 状态。
(3)根据选用的器材，待测电压表V1的读数为U1，定值电阻阻值为R，标准电压表V2的读数为U2，由此得出，待测电压表内阻的表达式为 。
【答案】(1)E
(2)闭合
(3)
【详解】（1）由题知，要测电压表V1的内阻，则需要测出V1的电压和电流，其电压即为V1的示数，但没有电流表，所以无法直接测出电流，故为使实验结果尽可能准确，需要将一定值电阻与V1串联起来分压，然后再与电压表V2并联，故需要大电阻才能满足分压的要求，故定值电阻应选E；
（2）为确保电路安全，测量时，开关S2应处于闭合状态，则一开始测量电压表的示数可以从零开始变化，不会因为电压过大而烧坏仪器。
（3）根据串联电路电压关系，电压表V2示数为U2，则定值电阻R3两端电压为U2-U1，电流为
根据
解得
按要求完成下列填空；
(1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量双量程电压表3V挡的内阻，如图甲所示。
①先将选择开关旋至欧姆挡倍率“×100”挡，正确欧姆调零后进行测量，则黑表笔应接电压表的 （填“-”或“3”）接线柱。
②若用多用电表欧姆挡的同一挡位来正确测量该电压表15V挡的电阻时，与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”），电压表指针偏角 （填“变小”、“变大”或“不变”）
(2)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。
该实验的第一步是：闭合电键，将电键接1，调节滑动变阻器和，使两电表指针指示在合适位置，记录此时两电表读数、；
第二步是：保持的滑片位置不动，适当调节另一滑动变阻器，使两电表指针指示在合适位置，将电键接2，记录此时两电表的读数、。由以上记录数据计算被测电阻的表达式是 。
【答案】(1) 3 变小 变小
(2)
【详解】（1）[1]多用电表欧姆挡的黑表笔接内部电源的正极，测量电压表内阻时，电流应从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，所以黑表笔应接电压表的“3”接线柱；
[2][3]电压表的量程越大，内阻越大，用多用电表欧姆挡的同一挡位测量时，根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的内阻越大，则通过欧姆表的电流越小，故与测3V挡的电阻时相比，测15V挡时欧姆表指针偏角变小；而通过电压表的电流越小，电压表指针的偏角越小，故电压表指针偏角变小。
（2）由欧姆定律可知，
两式相减得
题型2以测电动势为核心实验
三个常用方案
方案 伏安法 伏阻法 安阻法
原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir
电路图
关系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋
图象 纵轴截距：E 斜率的绝对值：r 纵轴截距：，斜率： 纵轴截距：，斜率：
误差 分析 E测r真 E测r真
任何一种实验方法都要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir.注意U、I是如何测量或得出的，明确变量与恒量，找到函数关系，化曲为直，获得直线方程．
在“测定电池的电动势和内阻”实验中：
除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材
A．电流表（量程为300mA，内阻为）
B．电压表（量程为6V，内阻为）
C．电压表（量程为3V，内阻为）
D．电阻箱（阻值可调范围）
E.滑动变阻器（阻值变化范围）
(1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择 （选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择 （选填“D”或“E”），其对应阻值记为。
(2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为 （结果用、或表示）；
通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式 ，截距的表达式 （结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。
【答案】(1) C D
(2)
【详解】（1）[1]电表与可变电阻并联，所以电表为电压表；一节干电池的电动势约为1.5V，为测量精确，选择量程较小的C；
[2]电压表与可变电阻并联接入电路，可变电阻选择D，实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。
（2）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得
其中
联立，整理可得
所以，坐标系纵轴所表示的物理量为；斜率的表达式；截距的表达式。
为践行“碳中和”理念，学校科技小组改进学校路灯相关配置，以节省能耗，达到减排增益、科技改善生活的效果。
【原理指导】
甲同学构建了传感器内部电路图，如图所示。
①已知当特制电压表示数大于U 时，其将会触发传感器控制下的路灯电路的接通。由此可知，光敏电阻的阻值随光照强度的减小而 ；
②传感器内电源电动势大小E=30V，内阻忽略不计，电流表最大量程为0.6A，内阻为20Ω，为了保证电路安全，需要 。
【实践改进】
③乙同学发现，晚上自习课时，学校内过道路灯亮度仍然较大，增大了能耗，基于此现象为路灯旁的过道安装了细导线，导线的电阻随着所受压力变化而变化。
④丙同学沿着以上思路和传感器原理，利用导线Y进行实验，在实验室测得较小压力下，压力F与Y的阻值关系曲线如图所示。
⑤丁同学将导线Y接入电路，该电路电源电动势为3V，内阻为1Ω，同时电路中存在最大量程为0.25A 内阻为9Ω的电流表，调节范围为0~999.9Ω的电阻箱，阻值为500Ω的定值电阻R ，内阻极大且最大量程为2V的电压表，开关若干。请根据实验要求，在答题卡相应位置设计电路图 。
⑥根据电路图分析，若要使导线Y两端电压大于2V时，诱发路灯内部分电磁继电器连接使得其它电路中的小灯泡光强上升至正常值，同时确保电路安全，电阻箱的阻值调节范围必须满足 。
⑦实验室调节完毕后，将该模型迁移到实际应用中。实际上，为了减缓路灯强度变化快慢，营造舒适温馨的校园环境，科技小组提出了改进措施： 。
【答案】 增大 将R1的阻值至少调到 在接入导线Y的路灯主电路中串联一个自感线圈L。
【详解】①[1]根据
可知当U增大，增大，所以光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大。
②[2]为保护电路安全，当为零时电流最大，此时有
解得
故将R1的阻值至少调到
⑤[3]电路图如图
⑥[4]当导线Y阻值为0时，电流表示数最大，有
解得
当导线Y阻值为时，此时电压表电压为2V，则有
解得
电阻箱的阻值调节范围必须满足
⑦[5]为了减缓路灯强度变化快慢，营造舒适温馨的校园环境，在接入导线Y的路灯主电路中串联一个自感线圈L。
(1)某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计的内阻，滑动变阻器应 （填“远大于”或“远小于”）；
实验步骤如下：
①实验时，先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使得的示数为；
②保持的阻值不变，再闭合，调节电阻箱，使得的示数为，此时电阻箱的示数如图乙所示，则的内阻为 ；
根据实验方案可知：该实验中的内阻测量值 （选填“大于”或“小于”）真实值。
(2)该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势和内阻，其中是辅助电源。
实验步骤如下：
①闭合开关、，调节和，使灵敏电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；
②改变、的阻值， ，读出电流表和电压表的示数和；
③重复②中的操作，得到多组和，根据所得数据作出图像如图丁所示；
由图丁可得：电源电动势 V，内阻 （结果均保留2位小数），本实验中电表内阻对电源内阻的测量 （填“有”或“没有”）影响。
【答案】(1) 远大于 48.0 小于
(2) 仍使灵敏电流计的示数为零 1.44 1.33 没有
【详解】（1）[1]用半偏法测量灵敏电流计的内阻，为减小系统误差，使闭合开关S2前后，干路电流不变，应使滑动变阻器的有效阻值远大于，同时使电流表能达到满偏，电源也应选电动势较大的。
[2]闭合前后认为干路电流不变，调节电阻箱，使得的示数为，此时电阻箱的电流也为，故电流表内阻与电阻箱的阻值相等，如图乙所示，则的内阻。
[3]闭合开关时电流表与电阻箱并联，电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，干路电流变大，当电流表半偏时流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，电阻箱阻值小于电流表内阻，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值，则电流表内阻的测量值小于真实值。
（2）[1][2][3][4]根据实验原理，每次改变、的阻值，都应使灵敏电流计的示数为零，则灵敏电流计上下两端点等势，则始终有
变形可得
由图丁可得纵截距表示电源电动势
内阻为
本实验中电表内阻对电源内阻的测量没有影响。
某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下：
电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计);
定值电阻 ；
滑动变阻器 R (最大阻值为 10 Ω)；
滑动变阻器 R (最大阻值为50 Ω)；
开关、导线若干。
(1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S 、S 、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置 。
(2)实验操作步骤如下：
A．闭合开关S 、S ，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ；
B．不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S ，读出此时的电流表的示数；
C．改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据；
D．闭合开关S 、S3，读出此时的电流表的示数 ；
E.根据实验数据，作出 变化的图像。
①实验中,滑动变阻器应选择 (填“R ”或“R ”)。
②如图丙所示为实验得到的 图像，可得 。(结果均保留三位有效数字)
(3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E真，内阻的测量值r r真。(填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】(1)
(2) 1.44 3.17
(3) 等于 大于
【详解】（1）滑动变阻器是分流式连接，开始滑动变阻器处于最大阻值处，保护电路。如图所示
（2）[1]为调节方便，使电流表的示数有合理的变化范围，滑动变阻器应选择R 。
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有E=
整理得
图像在纵轴的截距
解得电源电动势E≈1.44 V
内阻
（3）[1][2]若考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
可知 图像的纵轴截距不变，电动势的测量值等于真实值
内阻，考虑电流表对电路的影响，内阻的测量值大于真实值。
小明想测量某水果电池的电动势（约2V）和内阻（约1kΩ）。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.99Ω的电阻箱，为了更精确地得到测量结果，他设计了如图的实验。
(1)按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关打到直流电压 （选填“2.5”或“10”）V档。其 （选填“红”或“黑”）表笔与电源正极连接，闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为 V。
(2)将多用电表的选择开关打到直流电流 （选填“2.5”或“25”）mA档，如图丙连接电路，从大到小改变电阻箱的电阻，记录多组（I、R）值，利用换算成每组（U、I）值，在同一坐标轴上画出U-I图像，如图丁所示。
(3)图丁中图线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电池的电动势和内阻的精确值分别是E= V，r= kΩ（结果均保留三位有效数字），电表的内阻对此次实验结果 （选填“有”或“无”）影响。
【答案】(1) 2.5 红 1.70
(2)2.5
(3) Ⅱ 2.02 1.01 无
【详解】（1）[1][2][3]电动势约2V，故多用电表选2.5V量程；电流由红表笔流进表，红表笔接电源正极；电压表读第二排直流电压刻度，则电压表示数为1.70V。
（2）估算回路中的最大电流约2mA，则多用电表选2.5mA量程。
（3）[1][2][3][4]图甲电源电动势、内阻测量值会偏小，所以是图线Ⅱ；图线Ⅰ的纵截距是电动势的真实值，则；图线Ⅱ的短路电流是真实值2.00mA，算出电源内阻的真实值；两种解法结合可得电源电动势内阻的真实值，所以电表内阻对测量结果无影响。
题型3电学创新拓展实验
电学创新实验，大都是在教材常规实验的基础上，进行重组、包装、拓展、创新，它们源于教材，但高于教材，解决这类创新实验时，应注意以下三点：
(1)无论哪个电学实验，不管怎么创新都离不开电路，离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动变阻器的分压电路与限流电路的分析．
(2)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当成电流表使用，电流表也可当成电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．
(3)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流”或“自报电压”的功能．因此，在测电压表内阻时，无须另并联电压表；测电流表内阻时，无须再串联电流表．
(1)某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力 F的大小随时间t 变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。
①下列说法正确的有 ；
A．摆角要应尽可能大
B．摆线应适当长些
C．摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球
②由图乙可知该单摆的运动周期为 s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为 mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现有以下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
E.电压表（0~15V，内阻约 15kΩ）
F.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~2 000Ω，额定电流0.3A）
H.电键、导线
①上述器材中应选用的是 。（填写各器材的字母代号）
②实验电路应采用电流表 接法。（填“内”或“外”）
③设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中 I= A，U= V。
④画出本实验所需的实验电路图。
【答案】(1) BC 2 15.55
(2) ACDFH 外 0.56 2.50 见解析
【详解】（1）①[1]A．为了保证小球做简谐运动，摆角不能超过5°，故A错误；
B．为了减小误差，摆线应适当长些，故B正确；
C．为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球，故C正确。
故选BC。
②[2]单摆经过最低点时，速度最大，摆线的拉力最大；从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期，由图乙可知该单摆的运动周期为2s。
[3]20分度游标卡尺的精确值为，由图丙可知小球的直径为
（2）①[1]由于电源电动势为3V，则电压表应选择D；待测电阻约为5Ω，由
则电流表应选择C；为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的F；故上述器材中应选用的是ACDFH。
②[2]根据
可知实验电路应采用电流表外接法。
③[3]由于电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表的读数为
[4]由于电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，则电压表的读数为
④[5]由于滑动变阻器阻值范围为0~20Ω，待测电阻阻值约为5Ω，所以滑动变阻器采用限流接法，且电流表采用外接法，实验电路图如图所示
某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
(1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的 挡测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。
(2)保持原线圈输入的电压一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。
组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压 副线圏电压
1 300 60 6.2 0.9 6.89
2 300 120 6.2 2.1 2.95
3 300 180 6.2 3.3 1.88
4 600 180 6.2 1.5 4.13
分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时， ；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。
(3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是 。
(4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线 接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。
【答案】(1)交流电压
(2)副线圈匝数越多，副线圈电压越高
(3)变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗
(4)c、d
【详解】（1）变压器原副线圈上都是交流电，则应使用多用电表的交流电压挡测量。
（2）分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多，副线圈电压越高；
（3）进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗；
（4）因电压越低，则电流越大，导线越粗，可知应该把引线c、d接交流“220V”。
实验小组用如图甲所示的电路来测量电动势为E，但内阻未知的干电池的内阻r，同时测量一段粗细均匀，电阻率为的圆柱状电阻丝AB的横截面积S，图中的电压表内阻极大，电流表内阻极小，定值电阻的阻值为，合上开关K，调节滑片P，记录电压表、电流表的相应示数U、I，以及相应的PB间的长度L，绘制出的图像如图乙所示，图像如图丙所示，回答下列问题：
(1)按照图甲所示的实验电路图用笔画线表示导线完成图丁的实物图连接；
(2)已知乙图中图像上两点对应的纵、横轴坐标之差的绝对值分别为b、a，则可得 （用a、b、表示）；
(3)已知丙图中图像上一点坐标为，则可得电阻丝的横截面积 （用c、d、表示）；
(4)若考虑电表的内阻影响，则电阻丝的横截面积S的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)大于
【详解】（1）按照图甲所示的实验电路图实物图连接如图
（2）由闭合电路欧姆定律可得
则有
图像的斜率
解得
（3）对电阻丝由欧姆定律可得
由电阻定律可得
综合可得
则图像的斜率为
可得
（4）由于电流表外接，导致电流测量值偏大，则导致电阻丝阻值R测量值偏小，由则S测量值大于真实值。
某实验小组用图1所示的电路测量电池的电动势、内阻以及金属丝的电阻率。实验中用到的器材有：待测电池、待测金属丝、开关两个、电压表（内阻非常大）、两个完全相同的定值电阻（阻值均为）、金属夹、刻度尺、导线若干。实验主要步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，则 。
（2）闭合开关和，改变金属夹的位置，测出金属丝接入电路的长度，记录下对应的电压表示数，利用测出的数据作出的图线为图3中的图线。
（3）闭合开关，断开开关，改变金属夹的位置，测出金属丝接入电路的长度，记录下对应的电压表示数，利用测出的数据作出的图线为图3中的图线。
（4）测得图线和图线的斜率分别为和，纵截距均为，则电池的电动势 ，内阻 ，金属丝的电阻率 。（用、、、、表示）
（5）由于电压表分流，电池电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大” “偏小”或“相等”）。
【答案】 2.100 偏小
【详解】（1）[1]测量金属丝的直径
（4）[2]设金属丝单位长度电阻为R，对于图线根据闭合电路欧姆定律
整理得
对于图线根据闭合电路欧姆定律
整理得
所以，电动势
[3]斜率，
联立得，
[4]因为，其中，联立解得
（5）[5] 由于电压表分流，流过金属丝的电流比干路电流小，则计算所用的电流偏小，所以电池电动势的测量值与真实值相比偏小。
实验小组的同学在实验室测量某电阻的阻值，根据实验室提供的器材设计了如图甲所示的电路图，图中为灵敏电流计，为电流表，为电阻箱，为滑动变阻器，为定值电阻。请完成下列问题：
（1）请按照图甲的电路图用笔画线代替导线，完成图乙的实物连线 。
（2）实验操作如下：
①连接好器材后，将滑动变阻器的滑片和滑动变阻器的滑片调至适当位置，闭合开关；
②调节，逐渐增大输出电压，并反复调节和的阻值，使灵敏电流计的示数为零；
③记录电流表的示数和电流表的示数，电阻箱的示数；
④实验完毕，整理器材。
（3）实验中反复调节和的阻值，使灵敏电流计的示数为0的目的是：使电阻和 （填“电压”或“电流”）相等。
（4）待测电阻的阻值为 （用和表示）。
（5）由于电流表和的内阻不为0，对测量结果的影响是测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 见解析 电压 等于
【详解】[1]如图所示
[2]实验中反复调节和的阻值，使灵敏电流计G的示数为0，目的是使电阻箱和待测电阻两端电压相等。
[3]由题意可知
即
[4]电流表和的内阻相当于改变了和的阻值，只要灵敏电流计G的示数为0，始终成立，不影响测量结果。
某兴趣学习小组要测量玩具电车上干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：
A．电压表
B．电流表
C．电阻箱
D．待测干电池
E.开关、导线若干
(1)该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择 （选填“甲”或“乙”）电路图。用该电路图测得的电动势比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
(2)该实验小组的小A同学在了解两电路测量的误差来源后，利用两电路分别测量了多组、数据并作出对应的图像：其中甲图电路作出的图像为 （选填“”或“b”）。根据、两图像可以求得电池的电动势 ，内阻 。
(3)利用小A同学得到的两组图像是否能够准确测出电流表和电压表的内阻？若能，求出电压表和电流表的阻值；若不能请说出理由。（结果均用题中字母表示）
【答案】(1) 甲 偏小
(2)
(3)能，，
【详解】[1]由于玩具电瓶车上干电池的内阻较小，则图甲电压表的分流影响很小，而图乙电流表的分压作用造成电源内阻测量误差相对较大，故实验应该选择甲电路。
[2]甲电路图，误差来源于电压表的分流作用，将电压表和干电池看成一个等效电源，则甲电路图测得的电动势为等效电源的电动势，即测得的电动势比真实值偏小。
[1]图乙测得的内阻等于电源内阻与电流表内阻的和大于电源内阻的真实值，电动势等于真实值。与图丙的图像对比知道，图像对应图乙，图像对应图甲。
[2]对图线列闭合电路欧姆定律可得
可知图线的纵轴截距等于电动势，有
[3]图线中的电流是图甲所示电路中的外电路被短路时的电流。
联立可得
根据中的闭合电路欧姆定律可知图线的斜率
可求得
图线的斜率
可求得
故根据两组实验是可以求得电压表和电流表的内阻真实值的。
在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值 mm；
（2）按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为）。
①实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
②定值电阻；
③电流表（量程，内阻约）
④电流表（量程，内阻约）
⑤变阻箱
⑥滑动变阻器
⑦电源（电动势为，内阻约为）
为了测量准确，图乙实验电路其他部分不动，应该将定值电阻与 串联；
（3）请根据图乙所示电路图，用笔画连线代替导线将图丙中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片置于端时接通电路后的电流最小 ；
（4）在按图乙电路测量金属丝电阻的实验中，缓慢移动滑片的位置，使得、的读数合适。
（5）调节变阻箱阻值为、调节滑动变阻器，使得、的读数合适，分别记录为、。
（6）改变变阻箱阻值为，再分别调节，使得为 （填“”“”或“”），的读数为。
（7）测得待测电阻的阻值为 （用上面测量量和已知量的字母表示）。
（8）若上述实验中使用的电池内阻增大，则测得的电阻阻值 （选填“偏大”“偏小”“无系统误差”或“无法判断”）。
【答案】 0.365 详见解析 无系统误差
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为；
（2）[2]由于电流表A2的分流效果会导致Rx的测量有误差，定值电阻R0与电流表A2串联，减小分流效果；
（3）[3]电路连接如图所示
（6）[4]改变变阻箱阻值为，再分别调节，使得为，即在改变后，保证和串联电路的两端电压不变；
（7）[5]根据欧姆定律有
可解得
（8）[6]由（5）分析可知Rx阻值的测量与电源内阻无关，故无系统误差。
(1)测未知电阻经常用到“伏安法”，如图甲所示，该方法的实验误差主要是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。“伏安法”还可以用于测量干电池的电动势和内电阻，如图乙所示，该方法的实验误差主要是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。
(2)某同学把上述两种应用进行了组合，如图丙所示。
①根据丙图用笔画线代替导线连接实物图 。
②实验数据如下表，根据表中数据在丁图的同一坐标系中分别作出图像 ，根据图像可求得待测电阻的阻值 ，干电池的电动势 ，内电阻 。（结果均保留两位有效数字）
0.63 0.79 0.87 0.91 0.94
12.7 15.8 17.4 18.2 18.8
44.1 35.6 31.9 29.5 28.2
【答案】(1) 电流表的分压 电压表的分流
(2) 50 1.4 17
【详解】（1）[1]甲图中，电流表测得的电流值等于通过待测电阻的电流，由于电流表的分压作用导致电压表测得的电压值大于待测电阻两端的电压，导致实验误差；
[2]乙图中，电压表测的是路端电压，由于电压表的分流作用，导致电流表测得的电流值小于通过电源的电流，导致实验误差。
（2）[1]根据丙图用笔画线代替导线连接实物图，如图所示
[2]根据表中数据在丁图的同一坐标系中分别作出图像，如图所示（其中红线为图像，绿线为图像）
[3]图像的斜率等于，故
[4][5]图像斜率的绝对值等于电源内阻，故
选取，
根据闭合电路欧姆定律有
如图甲所示为一中空直导体的横截面，某探究小组为测出该导体材料的电阻率，实验步骤如下：
（1）用刻度尺测量导体总长度L0，如图乙所示，则 cm。
（2）在量筒中倒入一定体积的水，读出其体积V1，将该长直导体竖直插入量筒中，读出水面所在刻度对应的体积为V2，并测出在水中的导体长度L1，则其横截面积 。（用测量所得物理量表示）。
（3）设计如图丙的电路图，并连接实物进行实验，R1表示待测材料，R0是电阻箱，电流表内阻大小为RA。
（4）开关都闭合，当电阻箱的阻值为时电流表刚好满偏，断开，当电阻箱的阻值为时电流表刚好满偏，则该导体的电阻是 ，该材料的电阻率是 （用已知量和测量所得物理量表示）。
（5）开关都闭合，测得多组电阻箱的阻值R和电流表示数I，画出电阻箱阻值R和电流倒数的关系图像如图丁所示，斜率为k，纵轴截距为，则电池的电动势 ，内阻 。（用已知量和测量所得物理量表示）。
【答案】 8.50/8.51/8.52/8.48/8.49
【详解】（1）[1]刻度尺的最小分度值为1mm，所以导体的长度为
（2）[2]导线的横截面积为
（4）[3]该导体的电阻是
[4]根据电阻定律
代入数据解得
（5）[5][6]设电源电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律得
变形得
可得电动势
纵截距为
可得电源的内阻
实验要求测定一节干电池的电动势和内阻，实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）
C．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（0~20Ω）
E.滑动变阻器（0~500Ω）
(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写选项的字母）。应该选用如图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路；
(2)测量多组U、I数据在坐标纸上绘制如图丙所示的图线，据图线求干电池的电动势 V，内阻 （均保留三位有效数字）。
(3)根据实验测得的I、U数据、若令，，由计算机拟合得出的图线应是如图丁所示中的 （选填“a”“b”或“c”），其余两条图线分别是令和得出的，两条图线交点的横坐标为
【答案】(1) A D 甲
(2) 1.50 2.50
(3) c 0.6
【详解】（1）[1][2][3]测量一节干电池的电动势，则电路中的电流不超过0.6A，则为了使测量结果尽量准确，电流表应选用A；为了便于调节，滑动变阻器应选用D。因一节干电池的内电阻较小，若用图乙实验电路，电流表的内阻会对电源内阻的测量产生较大的误差，图甲电压表的分流作用产生的实验误差较小，因此选择的是图甲的实验电路。
（2）[1][2]根据，结合图丙的图线可求被测干电池的电动势
内阻
（3）[1][2]由和得
即
故图线应是图丁中的；两条图线交点满足
得短路电流
在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材：
A．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ）
C．滑动变阻器R1（0~10Ω）
D．滑动变阻器R2（0~100Ω）
(1)为了方便操作和读数，变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），为减小实验误差，应选择图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路。
(2)某实验小组采用（1）中选择的电路测量的电压U和电流I的数据如下表格。
电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74
电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45
请在图丙的U-I坐标系中描点作图 ，并通过图像求出干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。
(3)不同的小组同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成上述实验后，发现不同小组测出的电池组的电动势基本相同，只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的A、B两个电池组进一步探究，测量U、I并计算电池组内阻的热功率P1和总功率P2分别画出了如图所示的P1-U和P2-U图像。若已知B电池组的内阻较大，下列各图中可能正确的是 。
A． B．
C． D．
【答案】(1) R1 甲
(2) 1.46 1.60
(3)AC
【详解】（1）[1]由电流表量程，可知变阻器取最小值约为2.5Ω，即变阻器选R1
[2]干电池的内阻较小，为了防止电流表内阻对电源内阻的测量值产生较大影响，则应该选择如图甲所示的实验电路
（2）[3]将表格中数据进行描点，并用直线连接如图所示的U-I图像，
[4][5]由外电压，则结合图像可得，纵截距为电源电动势，电动势约为1.46V，斜率大小为电源内电阻，内电阻
（3）[6]AB．电池组内阻的热功率
图像为二次函数，开口向上，对于相同的U值，r越大，对应的P1越小，A正确，B错误；
CD．总功率
图像是一次函数，对于相同的U值，r越大，对应的P2越小，C正确，D错误；
故选AC。
某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中， （选填“a”或“b”）是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与 （选填“1”“2”或“3”）接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该 （选填“向上”或“向下”）调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx= Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为 Ω。
【答案】(1)
(2)3
(3)向下
(4)4000
(5)24
【详解】（1）欧姆表内部电流从黑表笔流出，经待测电阻后，从红表笔流进欧姆表，黑表笔与内部电池正极相连，红表笔与内部电源负极相连，因此图中是红表笔。
（2）欧姆表内阻大，中值电阻大，欧姆表的倍率越大，根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表内阻
当开关K拨向3时，根据并联电路电流的分配原则可知，与表头并联的电阻越小，该支路的电流越大，回路中满偏电流越大，则欧姆表内阻越小，即为“×1”挡位。
（3）从“×10”挡位换成“×1”挡位，即开关K从2拨向3，满偏电流由变成，欧姆调零电阻由变成
根据闭合电路欧姆定律有，
又
则，即调零电阻接入电路的阻值减小，因此滑片向下滑动。
（4）根据闭合电路的欧姆定律，在“×100”挡位进行欧姆调零，则
在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则
在a、b两表笔间接入待测电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则
联立解得
则有
（5）若电源电动势原来为，调零时对应的内阻为，则有
一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表进行调零时，有
联立可得
当测量某电阻时读数为，则真实的电阻为
如图甲所示，某实验小组要将一量程为μA、内阻为的微安表改装为量程为的电流表。
(1)改装微安表时需要并联一个电阻，则该电阻的阻值= 。
(2)改装后利用一标准毫安表进行校准，发现读数总比准确值偏大些，为校准电表，下列措施可行的是_____。
A．将一个阻值较大的电阻与并联
B．将一个阻值较小的电阻与并联
C．将一个阻值较小的电阻与串联
D．将一个阻值较大的电阻与串联
(3)该小组设计了如图乙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出的关系图线如图丙所示，在考虑电流表内阻的前提下与R的关系式为 （用I、R、E、r、表示），由图丙可求得锂电池的电动势E= （用题图丙中的字母a、b、c表示）。
(4)实验时，该小组进行了多次测量，测量期间一直保持电路闭合且时间较长，这样操作是否合理？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
【答案】(1)10
(2)A
(3)
(4) 不合理 见解析
【详解】（1）与微安表并联，则两端电压相等，有
解得
（2）若改装过的微安表的读数总比准确值偏大些，说明通过该微安表的电流偏大，则电阻偏大，需要减小电阻，故应将一个阻值较大的电阻与并联，A正确。
（3）[1][2]在考虑电流表内阻的前提下，根据闭合电路欧姆定律得
整理可得
图线的斜率为
解得
（4）[1][2]这样操作不合理，因为电路保持长时间闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，且电池长时间放电，会引起电动势变化，导致实验误差增大。
图甲为测量一铅蓄电池电动势和内电阻的实物连线图，图乙为其简化电路图。M、N分别为电池的正、负极，P、Q为不与电解液发生化学反应的探针。闭合电键S1和S2，改变滑动变阻器R的阻值，就可以测出多组数据，电压表V1、V2和电流表的读数分别用U1、U2、I表示。
(1)电键均闭合后，关于实验电路的下列说法中正确的是 ；
A．电压表V1测量的是电源的内电压
B．电压表V2测量的是电源的内电压
C．该电池由电解液组成的内电路是纯电阻电路
D．该电池由电解液组成的内电路是非纯电阻电路
(2)将测出的数据填入下表，用描点作图法在图丙中画出电压U1、U2随电流I变化的图像，根据所给的数据，可得电源的电动势E= V；根据画出的U1—I图像得出电源的内电阻r1= ；根据画出的U2—I图像得出电源的内电阻r2= （均保留两位小数）。
组别物理量 1 2 3 4 5 6
U1/V 0.60 0.68 0.85 0.93 1.10 1.27
U2/V 1.47 1.38 1.22 1.12 0.96 0.78
I/A 0.07 0.08 0.10 0.11 0.13 0.15
(3)在（2）中，若电表均为理想电表，关于电源内电阻的测量以及误差的说法中正确的是
A．测出的r1更接近电源内电阻的真实值
B．测出的r2更接近电源内电阻的真实值
C．探针P、Q分别适当靠近M、N一些，可以减少r1的测量误差
D．探针P、Q分别适当靠近M、N一些，可以减少r2的测量误差
【答案】(1)AC
(2) 2.06 8.33（8.30~8.40） 8.57（8.49~8.65）
(3)BC
【详解】（1）AB．由图可知，电压表V1测量的是电源的内电压，电压表V2测量的是路端电压，故A正确，B错误；
CD．该电池由电解液组成的内电路除电能外不会成化其他形式的能量，是纯电阻电路，故C正确，D错误。
故选AC。
（2）[1]根据
代入数据取平均值可得
[2]根据欧姆定律
可知U1—I图像的斜率为电源的内电阻
[3]根据闭合电路欧姆定律
可知U2—I图像的斜率为电源的内电阻
（3）AB．测出的r1受到P、Q探针防止位置的影响，而测出的r2不受到P、Q探针防止位置的影响，故测出的r2更接近电源内电阻的真实值，故A错误，B正确；
CD．探针P、Q分别适当靠近M、N一些，可以减少r1的测量误差，与r2的测量无关，故C正确，D错误。
故选BC。
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