1 . 在 “测量金属丝的电阻率” 实验中，所用仪器均已校准，待测金属丝接入电路的有效长度为L电阻约为5Ω.
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，读数为d=______mm.

（2） 实验电路如图所示，实验室提供的器材有电源（3V，内阻不计）、开关、导线若干，还有以下器材可供选择：

A. 电压表V₁（0—3V，内 阻 约 3kΩ）
B. 电压表V₂（0—15V，内 阻 约 15kΩ）
C. 电流表A₁（0—0.6A，内 阻 约 0.05Ω）
D. 电流表A₂（0—3A，内阻约0.01Ω）
E. 滑动变阻器R₁（0—10Ω，0.6A）
F. 滑动变阻器R₂（0—1kΩ，0.1A）
应选用的器材有______（填器材前面的选项）
(3) 该小组同学正确连好电路，进行测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.50	1.00	1.40	1.80	1.90	2.30
I/A	0.100	0.210	0.280	0.360	0.450	0.460

请在图中描绘出U-I图线______

(4) 计算该金属丝的电阻率____.（用L、d、表示）
(5) 关于本实验的误差分析下列说法正确的是_____.
A. 螺旋测微器测金属丝的长度，读数产生的误差属于系统误差
B. 电流表采用外接法，会使金属丝电阻率的测量值偏小
C. 采用U—I图线法求金属丝电阻，能减小系统误差
D. 金属丝发热会产生误差

2 . 一、实验目的

1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法。

2.掌握用图像处理实验数据的方法。

3.掌握实物图连接的技巧。

二、实验原理

如图甲所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。

此外还可以用图像法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图像，图乙所得直线跟纵轴交点即为___________的值，图像的斜率的绝对值即为___________的值。

三、实验器材

电压表，电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线。

四、实验步骤

1.选择好电流表、电压表量程，按图甲连接好电路。

2.把变阻器的滑动片移到一端，使接入电路的阻值最大。

3.闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I₁，U₁），用同样的方法测量几组I、U值。

4.断开开关时，整理器材。

5.处理数据，用公式法或图像法求出电动势和内阻的值。

五、注意事项

1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用已使用过一段时间的干电池）。

2.电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，因此实验中不要将I调得过大。读数要快，每次读完立即断电。

3.测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别求出E、r值再求平均值。

4.画U-I图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减小偶然误差。

5.干电池内阻较小时，U的变化较小，此时坐标图中数据点将集中在上部，呈现下部分大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始，如图所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小，此时图像与横轴交点不表示短路电流，但仍可用计算出电池的内阻r。

六、误差分析

1.偶然误差

（1）由读数不准和电表线性不良引起误差。

（2）用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。

（3）测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。

2.系统误差

由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。

（1）如图甲所示，在理论上

E=U+(I_V＋I_A)r

其中电压表示数U是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流I_V而形成误差，而且电压表示数越大，I_V越大。

结论：

①当电压表示数为零时，I_V=0，I_A=I_短，短路电流测量值=真实值。

②E_测<E_真。

③因为r_测=，所以r_测<r_真。从电路的角度看，电压表应看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这一整体的等效内阻和电动势（r_测和E_测），如图乙所示，因为电压表和电池并联，所以，R_测小于电池内阻r_真，因为外电阻R断开时，a、b两点间电压U_ab等于电动势E_测，此时电源与电压表构成回路，所以U_ab<E_真，即E_测<E_真。

（2）若采用如图丙所示的电路，I_A为电源电流真实值，理论上有

E=U＋U_A＋I_Ar

其中U_A不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，U_A越大，当电流为零时，U_A=0，电压为准确值，等于E。

结论：

①E为真实值。

②I_短测<I_短真。

③因为r测=，所以r_测>r_真，r_测为r_真和RA的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r_测的测量误差比较大。

七、其他方案设计

以上测量方法一般称为伏安法，测电源的电动势和内阻还有以下几种方法：

1.安阻法

用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为

E=I₁(R₁＋r)，E=I₂(R₂＋r)

由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大。

2.伏阻法

用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为

E=U₁＋r，E=U₂＋r

由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小。

3.粗测法

用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时

U=≈E

需满足R_V≫r。

4.双伏法

用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示。测量方法为：断开S，测得V₁、V₂的示数分别为U₁、U₂，此时

E=U₁＋U₂＋r

R_V是V₁的内阻；再闭合S，V₁的示数为U₁′，此时

E=U₁′+r

解方程组可求得E和r。

4 . 某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
（1）他采用如图所示的实验电路进行测量，图中给出了做实验所需要的各种仪器，请你按电路图把它们连成实验电路_______。
（2）根据实验数据做出图象，如图所示，蓄电池的电动势______，内电阻______。

（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是(      )
A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值．

5 . 在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。

(1)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____ V ，内阻r=______ Ω。（结果保留两位有效数字）
(2)一位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是______。
A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C．实验测出的电动势小于真实值
D．实验测出的内阻大于真实值

6 . 在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；
电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；
定值电阻R₁（阻值2Ω）；
定值电阻R₂（阻值5Ω）；
开关一个，导线若干。
（1）小明同学按照图甲所示的电路进行实验，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________

A.电压表分流                                               B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小                           D.电流表内阻较小
（2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，小明利用现有的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

序号	1	2	3	4	5	6	7
I/A	0.08	0.14	0.20	0.26	0.32	0.36	0.40
U/V	1.35	1.20	1.05	0.88	0.73	0.71	0.52

根据实验数据可知，所选的定值电阻为________（选填“R₁”或“R₂”）。
（3）用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图乙中的实物图连接成完整电路。_________
   
（4）根据表中的数据画出的U-I图像（如图丙所示）可得，电源的内阻为________（保留2位有效数字）
（5）考虑到电压表分流会引起测量误差，小明用作图的方法进行误差分析，图中实线对应测量值，虚线对应真实值，所作的图像中正确的是________
A. B. C. D.

7 . 某同学在实验室测量一根粗细均匀，长为L，直径为d的金属丝的电阻率，进行了如下操作：
（1）用螺旋测微器测该金属丝的直径的刻度位置如图甲所示，该金属丝的直径d=______mm；

（2）用多用电表粗略测量金属丝的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图乙所示，接下来的测量步骤如下：
①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；
②断开待测电阻，将选择开关旋到“×10”挡；
③再接入待测电阻，将指针示数乘以对应倍数，即为待测电阻的阻值R_x，
④将红黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”；
⑤测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡
请帮助该同学选择正确的测量步骤并进行排序______；
（3）接下来该同学采用“伏安法”较准确地测量该金属丝的阻值，所用实验器材如图丙所示，其中电压表内阻约5KΩ，电流表内阻约5Ω，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接；______

（4）金属丝的电阻率ρ=______；（用L、d、R_x表示）
（5）正确操作后，关于本实验误差的说法中正确的是______。
A．金属丝发热会产生误差B．因为电流表的分压使得测量值偏高
C．因为电流表的分流使得测量值偏低D．用U-I图象处理数据可以减小系统误差

8 . 某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：
电源E（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；
定值电阻R₀（阻值约为5Ω）；
电流表A（量程30mA，内阻约为5Ω）；
电流表B（量程1A，内阻约为1Ω）；
电压表C（量程6V，内阻约为5kΩ）；
电压表D（量程3V，内阻约为3kΩ）；
滑动变阻器F（阻值0~20Ω）；
滑动变阻器G（阻值0~500Ω）
根据题中所给信息，请回答以下问题

(1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）
(2)该同学操作正确无误，用U₁、U₂、I分别表示电表V₁、V₂、A的读数，其数据如下表所示：

I（A）	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50	0.55
U1（V）	5.68	5.61	5.57	5.51	5.48	5.40
U2（V）	1.44	1.69	1.91	2.16	2.39	2.62

根据表中数据求得定值电阻R₀=________Ω（保留一位小数），其测量值________真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。
(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R₁，使电流表A₁的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。

10 . 某同学设计了一种测温装置，其结构如图甲所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出，设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：

环境温度t/℃	-27	0	27	54	81	100
汞柱高x/cm	25.8	20.4	15	9.6	4.2	0.4
温度刻度t/℃	-27	0	27	54	81	100

该同学将上表中环境温度t（℃）和汞柱高x（cm）的数据输入图形计算器,绘制出x-T图像，如图乙所示。

（1）根据图像提供的信息，水银柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式为_____（x的单位为cm，T的单位为K）；
（2）根据图像和测温装置推断出实验时的大气压强值p₀相当于_____cm水银柱产生的压强；
（3）由于大气压要随季节和天气的变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压p₀'比上述大气压p₀低，那么此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是_____（选填“偏大”或“偏小”）。