1 . “测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻。

（1）用如图所示的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋转________（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止；读数前需要旋转________。（选填“①”“②”或“③”）。
（2）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图所示，则金属丝的直径为________mm。
（3）实验器材中除了符合要求的电流表外只有一只毫安表，毫安表的内阻为，满偏电流为1mA，现在将其改装成量程为3V的电压表，则需要给毫安表串联一只阻值为________的定值电阻。
（4）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 . 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

3 . 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。电池内阻约为欧。用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（阻值为2欧）、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。
   
（1）图1的电路图为图3中的________。（选填“A”或“B”）
A．                B．   
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势________V。内阻________。
（3）实验后进行反思，若考虑到电表内阻的影响，发现上述实验方案存在系统误差。误差分析可知电源电动势和内阻的真实值与电源电动势和内阻的测量值的关系为：________，________________。（两空均选填“大于”“小于”或“等于”）

4 . 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。

5 . 某同学在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，安装好实验装置，让毫米刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐，如图甲所示。

(1)弹簧静止时原长如图乙，其读数=___________cm。在弹簧下端挂一个钩码时，弹簧长度是=26.78cm，已知每个钩码重0.5N，弹簧的劲度系数k=___________N/m（k值保留3位有效数字）。
(2)关于本次实验的误差分析，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。
A．测量弹簧长度时，估读带来的误差为实验的系统误差
B．刻度尺0刻度线与弹簧上端一定要平齐，才不会带来实验误差
C．只考虑钩码长期使用的磨损影响，会使劲度系数测量值大于真实值

6 . 如图（a）所示的装置叫阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德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（b）所示。实验时，该同学进行了如下步骤：

a．将质量均为M（A的含挡光片）的重物用轻质细绳连接后，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。
b．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Δt。
c．测出挡光片的宽度d，计算重物运动的速度v。
d．利用实验数据验证机械能守恒定律。
（1）步骤c中，计算重物的速度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，减小系统误差，可采用的合理的方法是______。
A．减小挡光片宽度d
B．减小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Δt的精度设置得更高些
D．将实验装置更换为纸带和打点计时器
（2）步骤d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______（已知当地重力加速度为g，用实验中字母表示）。
（3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减少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．计算重力势能时g的取值比实际值偏大             D．挂物块C时不慎使B具有向上的初速度

7 . 某物理兴趣小组设计了如图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S₁，开关S₂打到位置1，移动滑动变阻器的滑片P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数；然后将S₂打到位置2，移动滑动变阻器的滑片P，再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像，如图乙所示，两图线（直线）在纵轴上的截距分别为U_A、U_B，在横轴上的截距分别为I_A、I_B。

(1)S₂打到位置1时，作出的图像是图乙中的图线___（选填“A”或“B”），测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是________。
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E_真=___、r_真=___。
(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R₀是阻值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G 的满偏电流I_g=100 μA、内阻r_g=2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为___Ω的定值电阻R₁（结果保留一位小数）。
②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量，发现电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因可能是________（填选项前的字母）。
A. 电压表内阻的影响
B. 滑动变阻器的最大阻值偏小
C. R₁的实际阻值比计算值偏小
D. R₀的实际阻值比标称值偏大

8 . 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

10 . 用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：
A.电压表V：
B.电流表A：
C.滑动变阻器（总阻值10Ω）
D.开关S和导线若干
　　
（1）在图甲中，将电压表接入实验电路中________；
（2）由图线求出：______V，________（结果保留两位小数）
（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是_______。
A.电压表有分流作用是造成系统误差的原因，增大可以减小这种误差
B.电流表有分压作用是造成系统误差的原因，减小可以减小这种误差
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
（4）在测量电源的电动势和内阻的实验中，另一组同学设计了如图所示的电路图。电阻箱R（电阻范围）

a.实验时，应先将电阻箱的电阻调到最大值；
b.改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为的定值电阻两端的电压U.根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线.若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b。则该电源的电动势________和内阻____。（用k、b和表示）