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。

3 . 如甲图所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．实验时，该同学进行了如下步骤：

①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h．
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．
③测出挡光片的宽度d，计算物块速度v
④利用实验数据验证机械能守恒定律．
（1）步骤③中，计算物块速度v=______（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度_________（选填“大”或“小”）．为使 v的测量值更加接近真实值，减小测量系统误差,可采用的最合理的方法是(          )
A.减小挡光片宽度d
B.增大挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
C.将光电门记录挡光时间△t的精度设置得更高
D.将实验装置更换为纸带和打点计时器
（2）步骤④中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为______（已知重力加速度g，用实验中字母表示）
（3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减小量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是(        )
A.绳子、滑轮并非轻质而有一定质量
B.滑轮与绳子之间产生滑动摩擦
C.计算重力势能错误地将g的数值取做10m/s²
D.挂物块C时不慎使B具有向上的初 速度

5 . 在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材：
A.电压表V₁（量程0~3V，内阻约6kΩ）
B.电压表V₂（量程0~6V，内阻约20kΩ）
C.电流表A₁（量程0~0.6A，内阻0.5Ω）
D.电流表A₂（量程0~200mA，内阻约20Ω）
E.滑动变阻器R₁（最大电阻10Ω，允许通过的最大电流2A）
F.滑动变阻器R₂（最大电阻200Ω，允许通过的最大电流150mA）
G.一节干电池E（电动势约为1.5V）
H.开关S、导线若干

（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用___________；电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________；（以上均填器材前的序号）
（2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验所需的电路图，并标注元件符号；___________
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-I图像，由图像可得该电源电动势___________V，内阻___________Ω；（结果均保留两位有效数字）
（4）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.实验得出的电动势等于真实值
D.实验得出的内阻大于真实值

6 . （1）①用20分度的游标卡尺测量其长度如左下图，由图可知其长度为L=________mm；

②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；
（2）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为___________mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为___________Ω。

②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是___________（填字母代号）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“×100Ω”挡
C．把选择开关旋转到“×1Ω”挡
D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
（3）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

7 . 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．

8 . 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

9 . 某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。
（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：
A．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)
B．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)
C．电流表(0～0．6A，内阻约0．4Ω)
D．电流表(0～3A，内阻约1Ω)
E．滑动变阻器(500Ω，1A)
F．滑动变阻器(20Ω，2A)
实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填字母代号）

（2）上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______________________ (在答题卷上先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线)。
（3）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω（结果保留2位有效数字）。
（4）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，主要是由于电流表的分压作用导致的
B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的
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

10 . 课外兴趣小组在实验室自主设计电路测量某电源的电动势和内电阻。该小组选用的器材有：电压表（0～3V，内阻约为），电流表（0～0.6A，内阻为），滑动变阻器（），开关及导线若干。

（1）该小组通过合作探究，设计出如图甲所示的电路，并根据所设计的电路在如图乙中进行了部分实物连线，请指出该小组在实验连线已完成的操作中存在的两个问题：______；______。
（2）该小组在修正了实物连线存在的问题并正确连线后，通过实验得到了多组电流表和电压表的读数，并把它们描在如图丙所示的坐标系中，请根据描出的点正确作出图线______，并据此测出电源电动势为______V，内阻为______。（均保留两位有效数字）
（3）该小组对本实验的设计和数据处理过程进行系统误差分析，得出的正确结论为：电源电动势的测量值与真实值的关系为______、电源内阻的测量值与真实值的关系为______。（均填“＞”“＜”或“＝”）