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    现在按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约20Ω），可供选择的器村如下：电流表A1、A2（量程0～500μA）内阻约为500，滑动变阻器R（阻值0～100，额定电流1.0A），定值电阻R1（阻值约为100Ω）电阻箱R2、R3（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干．由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图①电路进行测量．
    （1）测量电流表A2的内阻按图②电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作．
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    A．断开S1
    B．闭合S1、S2
    C．按图②连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大
    D．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的值．
    E．断开S2，闭合S3
    F．调节滑动变阻器R，使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1
    请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：
     
    ．
    （2）将电流表A2（较小量程）改装成电流表A（较大量程）如果（1）中测出A2的内阻为468.0Ω，现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A，应把R2调为
     
    Ω与A2并联，改装后电流表A的内阻RA为
     
    Ω．
    （3）利用电流表A、电阻箱R3测电池的电动势和内阻用电流表A、电阻箱R3及开关S按图①所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变R3的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R3、I的数据，然后通过做出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E和内阻r．
    a．请写出与你所作线性图象对应的函数关系式
     
    ．
    b．请在虚线框内坐标中做出定性图象（要求标明两上坐标轴所代表的物理量，用符号表示）
    c．图中
     
    表示E，图中
     
    表示r．
    分析：测量电流表A2的内阻使用的方法是等效替代，即用R2代替A2．电流表改装的方法是并联小电阻，并联后量程增加，内阻变小．测电源电动势和内阻类问题，其核心原理为闭合电路的欧姆定律．
    解答：解：（1）等效替代法测电阻的核心是“效果相同”，本题中体现为使A1的示数相同，所以步骤为 CBFEDA
    （2）改装原理如下图所示
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    电阻R2需要分担电流：I2 =20mA-500μA=0.0195A
    电阻R2电压：U2=IA×R=500μA×468Ω=0.234V
    则：R2=
    U2
    I2
    =12Ω
    改装后总电阻为：RA=
    R2R
    R2+R
    =11.7Ω
    （3）由闭合电路欧姆定律得E=I（RA+R3+r），将此公式变形后即得本题的三种解法：
      答案一：a．R3+RA=E（
    1
    I
    ）-r
              b．
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              c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值
       答案二：a．
    1
    I
    =
    1
    E
    （R3+RA）+
    r
    E

               b．
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               c．直线斜率的倒数 纵轴截距除以斜率
    答案三  a．R3=E（
    1
    I
    ）-（r+RA）
            b．
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            c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值与 RA的差
    故答案为：（1）C  B  F  E  D  A
              （2）12      11.7 
      （3）答案一：a．R3+RA=E（
    1
    I
    ）-r
                   b．
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    c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值
    答案二：a．
    1
    I
    =
    1
    E
    （R3+RA）+
    r
    E

    b．
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    c．直线斜率的倒数 纵轴截距除以斜率
    答案三  a．R3=E（
    1
    I
    ）-（r+RA）
    b．
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    c．直线的斜率 纵轴截距的绝对值与 RA的差
    点评：测电阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等．电表改装原理可记为“串大并小”．测量电源电动势和内阻始终离不开闭合电路的欧姆定律．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
    ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
    ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

    ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
    ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
    请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
    （a）电动小车运动的最大速度为
    2.00
    2.00
    m/s
    （b）电动小车关闭电源后加速度大小为
    2.50
    2.50
    m/s2
    （c）电动小车的额定功率为
    2.00
    2.00
    W．

    （2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
    A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后
    再调节电阻箱
    再调节电阻箱
    ，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
    B．根据以上的数据及
    闭合电路欧姆
    闭合电路欧姆
    定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：
    E=I1（R1+RA+r）
    E=I1（R1+RA+r）
    、
    E=I2（R2+RA+r）
    E=I2（R2+RA+r）
    ．
    ②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应
    最大
    最大
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    第Ⅰ卷（选择题　共31分）

    一、单项选择题．本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

    1. 关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是[来源:Www..com]

    A．安培首先发现了电流的磁效应

    B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动

    C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小

    D．法拉第提出了电场的观点，说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的

    2．如图为一种主动式光控报警器原理图，图中R1和R2为光敏电阻，R3和R4为定值电阻．当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时，都会引起警铃发声，则图中虚线框内的电路是

    A．与门                  B．或门               C．或非门                  D．与非门

     


    3．如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时

    A．灯L变亮                                    B．各个电表读数均变大

    C．因为U1不变，所以P1不变                              D．P1变大，且始终有P1= P2

    4．竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力．下列说法中不正确的是

    A．在B点时，小球对圆轨道的压力为零

    B．B到C过程，小球做匀变速运动

    C．在A点时，小球对圆轨道压力大于其重力

    D．A到B过程，小球水平方向的加速度先增加后减小

    5．如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态．下列说法中正确的是

    A．若m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力

    B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力

    C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（m1+ m2+M）g

    D．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g

    二、多项选择题．本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

    6．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、 周期为T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、 周期为T2．已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件

    A．能求出木星的质量

    B．能求出木星与卫星间的万有引力

    C．能求出太阳与木星间的万有引力

    D．可以断定

    7．如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是

    A．OAB轨迹为半圆

    B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

    C．小球在整个运动过程中机械能守恒

    D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

    8．如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是

    A．上述过程中，F做功大小为　　　　　　　　　　　　

    B．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长

    C．其他条件不变的情况下，M越大，s越小

    D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多

    9．如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中

    A．在O1点粒子加速度方向向左

    B．从O1到O2过程粒子电势能一直增加

    C．轴线上O1点右侧存在一点，粒子在该点动能最小

    D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称

     


    第Ⅱ卷（非选择题　共89分）

    三、简答题：本题分必做题（第lO、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

    必做题

    10．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

    （1）实验过程中，电火花计时器应接在  ▲  （选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使  ▲  ．

    （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=  ▲  ．

    （3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=  ▲  m/s2(保留两位有效数字)．

     


    11．为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：

    A．电流表G1（2mA  100Ω）             B．电流表G2（1mA  内阻未知）

    C．电阻箱R1（0~999.9Ω）                      D．电阻箱R2（0~9999Ω）

    E．滑动变阻器R3（0~10Ω  1A）         F．滑动变阻器R4（0~1000Ω  10mA）

    G．定值电阻R0（800Ω  0.1A）               H．待测电池

    I．导线、电键若干

    （1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：

    I1（mA）

    0.40

    0.81

    1.20

    1.59

    2.00

    I2（mA）

    0.20

    0.40

    0.60

    0.80

    1.00

     


    根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于

      ▲  Ω．

    （2）在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图丙所示的电路，图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中  ▲  ，电阻箱②选  ▲  （均填写器材代号）．

    （3）根据图丙所示电路，请在丁图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

     


    12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．)

    A．(选修模块3-3)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

    B．扩散运动就是布朗运动

    C．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

    D．对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述

    （2）将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效数字）．

    （3）如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g．

    ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；

    ②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．

    B．(选修模块3-4)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理

    B．光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象

    C．太阳光是偏振光

    D．为了有效地发射电磁波，应该采用长波发射

    （2）甲、乙两人站在地面上时身高都是L0, 甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L  ▲  L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1  ▲  t0（均选填“>”、“ =” 或“<”）．

    （3）x=0的质点在t=0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t1=0.14s时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动．

    ①求波在介质中的传播速度；

    ②求x=4m的质点在0.14s内运动的路程．

       C．(选修模块3-5)(12分)

    （1）下列说法中正确的是  ▲ 

    A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性

    B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

    C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

    D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关

    （2）是不稳定的，能自发的发生衰变．

    ①完成衰变反应方程    ▲  ．

    ②衰变为，经过  ▲  次α衰变，  ▲  次β衰变．

    （3）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0, 氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．

    ①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？

    ②求此过程中释放的核能．

    四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

    13．如图所示，一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为v0，球静止时绳与水平方向夹角为α．某时刻绳突然断裂，氢气球飞走．已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv（k为已知的常数）．则

    （1）氢气球受到的浮力为多大？

    （2）绳断裂瞬间，氢气球加速度为多大？

    （3）一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动，其水平方向上的速度与风速v0相等，求此时气球速度大小（设空气密度不发生变化，重力加速度为g）．

     


    14．如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m，电阻为R，边长为L．有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场区宽度大于L，左边界与ab边平行．线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．

    （1）若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时ab两点间的电势差；

    （2）若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过t1时间ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；

    （3）若线框以初速度v0进入磁场，且拉力的功率恒为P0．经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q．后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v0，求线框穿过磁场所用的时间t．

          

    15．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，圆筒轴线与磁场平行．圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电．现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e．

    （1）若电子初速度满足，则在最初圆筒上没有带电时，能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O1两侧的范围是多大？

    （2）当圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用，求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v（取无穷远处或大地电势为零）．

    （3）在（2）的情况下，求金属圆筒的发热功率．

     


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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
    ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
    ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

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    ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
    ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
    请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
    （a）电动小车运动的最大速度为______m/s
    （b）电动小车关闭电源后加速度大小为______m/s2
    （c）电动小车的额定功率为______W．

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    （2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
    A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后______，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
    B．根据以上的数据及______定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：______、______．
    ②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应______．

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年广东省梅州市高三（下）月考物理试卷（5月份）（解析版） 题型：解答题

    （1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
    ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
    ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

    ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
    ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
    请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
    （a）电动小车运动的最大速度为______m/s
    （b）电动小车关闭电源后加速度大小为______m/s2
    （c）电动小车的额定功率为______W．

    （2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
    A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后______，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
    B．根据以上的数据及______定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：______、______．
    ②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应______．

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    科目：高中物理 来源：2011年广东省梅州市高考物理试卷（十）（解析版） 题型：解答题

    （1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
    ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
    ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

    ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
    ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
    请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
    （a）电动小车运动的最大速度为______m/s
    （b）电动小车关闭电源后加速度大小为______m/s2
    （c）电动小车的额定功率为______W．

    （2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
    A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后______，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
    B．根据以上的数据及______定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：______、______．
    ②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应______．

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