2．(2009·皖南八校联考)从下列器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电路．要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据．

金属丝L(已知其长度为L₀，直径为D，电阻小于50Ω)；

电流表A₁(量程为10mA，内阻r₁＝40Ω)；

电流表A₂(量程为500μA，内阻r₂＝750Ω)；

电压表V(量程为10V，内阻为10kΩ)；

保护电阻R₁(阻值为100Ω)；

滑动变阻器R₂(总阻值约为20Ω)；

电池E(电动势为1.5V，内阻很小)；

开关S及导线若干．

(1)在虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号．

　(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则表达式ρ＝________.

[答案]　(1)如图所示

(2)

(式中I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数)．

1．“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值

B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值

C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出平均值；

D．实验中保持金属丝的温度不变

[答案]　AC

[解析]　应量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，故AC操作错误．

12．(2009·四川模拟)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂的阻值．实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．

(1)先测电阻R₁的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U₁，保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U₂.则电阻R₁的表达式为R₁＝________.

(2)甲同学已经测得电阻R₁＝4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值．该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的－图线，则电源电动势E＝________V，电阻R₂＝________Ω.

(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R₁，乙同学测电源电动势E和电阻R₂的阻值的做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的－图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R₂.这种做法与甲同学的做

法比较，由于电压表测得的数据范围________(选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以________同学的做法更恰当些．

[答案]　(1)将S₂切换到b　R

(2)1.43(或10/7)　1.2　(3)较小　甲

[解析]　(1)闭合S₁，将S₂切换到b，读出电压表示数U₂，由题意可知R₁上的电压U＝U₂－U₁，

所以R₁＝＝·r.

(2)图中给出与的关系图线，首先，根据已知条件整理与的关系式得：

E＝(R₁+R₂)+U，＝·+

当＝0时，＝＝0.7V^－1，所以E＝V≈1.43V

斜率k＝＝Ω/V＝4.2Ω/V

∴R₂＝1.2Ω.

(3)做实验时，所取数据范围应尽量大，减小偶然误差的影响，所以应采用测量范围大的甲同学的做法．

11．测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A．待测电压表(量程3V，内阻未知)一块

B．电流表(量程3A，内阻0.01Ω)一块

C．定值电阻(阻值5kΩ，额定电流0.5A)一个

D．电池组(电动势小于3V，内阻可忽略)一个

E．多用电表一块

F．开关两只

G．导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

(1)用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应选择________倍率．换挡后，应注意________．若重新测量的结果如图所示，那么测量结果大约是________．

(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图(甲)、(乙)两实验电路．你认为其中较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路．其理由是________．

(3)用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是________．

用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式应为R_V＝________.

[答案]　(1)×100Ω　欧姆调零　3kΩ

(2)(乙)　因为(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大

(3)S₂闭合前后电压表的读数U₁、U₂　U₁R/(U₂－U₁)

[解析]　(1)指针偏角较小，说明所选量程较小，应选用较大的挡位，即选×100挡，测量结果为3kΩ.

(2)电压表内阻太大，(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大，故选(乙)图．

(3)在(乙)图中，先闭合S₁，测出S₂闭合前后电压表的读数分别为U₁、U₂，则U₂近似等于电源的电动势．

所以有：＝，解得：R_V＝U₁R/(U₂－U₁)．

10．(2009·上海闸北区期末)用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻．

(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.

(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中)．

[答案]　(1)y＝－2x+1.5　1.5　2　(2)0.27W

[解析]　(1)设直线方程为y＝ax+b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为：y＝－2x+1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR+Ir＝U+Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.

(2)作出U＝E－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.

9．(2010·安徽芜湖测试)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：

A．电压表：0-3-15V；B.电流表：0-0.6-3A；C.滑动变阻器R₁(总电阻20Ω)；D.滑动变阻器R₂(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干．

(1)电压表量程选用________，电流表量程选用________，滑动变阻器选用________．

(2)在方框中画出实验电路图．

(3)如图所示的U－I图象是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω.

(4)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大；若选用第________组和第________组数据误差最大．

[答案]　(1)0-3V　0-0.6A

(2)电路如图甲所示

(3)如图乙所示　1.5　0.5　(4)5　6

[解析]　因为待测电源为一节干电池，故电压表量程选用0-3V，电流表量程选用0-0.6A；待测干电池一般内阻较小，故滑动变阻器选择总电阻为20Ω的R₁可满足要求，伏安法测电源电动势和内电阻，电流表内接，电路如图所示．根据数据完成图线时，要注意尽量使数据点均匀分布在线的两侧，同时注意大胆舍弃误差较大的数据．图线与纵轴交点即为电动势值即E＝1.5V，图线斜率的绝对值即为电源内电阻r＝0.5Ω.过第5组、第6组数据对应点的直线与原直线截距、斜率相差最大．

8．(2009·江苏模拟)某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值．

A．电流计，满偏电流为1mA，内阻为20Ω

B．电流计，满偏电流为0.6A，内阻为5Ω

C．电动势15V，内阻5Ω的直流电源

D．电动势3V，内阻3Ω的直流电源

E．最大阻值为5000Ω的滑动变阻器

F．最大阻值为100Ω的滑动变阻器

(1)以上器材应选用________(填字母)，并画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．

(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.

(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.

(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________．(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．

[答案]　(1)ADE　(2)2977　(3)6000　(4)准确

[解析]　(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即：I＝，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流I_g，综合考虑应选ADE.欧姆表的内部电路结构图如图所示．

(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得：E＝I_g(R+R_g+r)，代入数据解得：R＝2977Ω.

(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R+R_g+r+R_x)，由题意得，I＝I_g/3，代入数据解得：R_x＝6000Ω.

(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．

7．现有一阻值为10.0Ω的定值定阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧)．要求：

(1)画出实验电路图．

(2)简要写出完成接线后的实验步骤．

(3)写出用测得的量，计算电源内阻的表达式r＝______.

[答案]　(1)图见解析

(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N₁

②合上开关，记下电压表偏转格数N₂

(3)r＝R(R＝10Ω)

[解析]　(1)电路图如图所示．

(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N₁；

②合上开关，记下电压表偏转格数N₂；

(3)由于电压表内阻很大，因此在断开开关S时测得的路端电压U₁等于电源电动势，设电压表每格的电压值为U₀，则有E＝U₁＝U₀N₁①

同样是因为电压表内阻很大，在合上开关S后，外电路总电阻可认为R＝10Ω，

因此有E＝U₂+r＝(N₂+r)U₀②

由①②两式消去E、U₀并导出r则有：

r＝R(R＝10Ω)

6．(2009·苏北四市调研)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．

(1)备有如下器材：

A．干电池1节；

B．滑动变阻器(0-20Ω)；

C．滑动变阻器(0-1kΩ)；

D．电压表(0-3V)；

E．电流表(0-0.6A)；

F．电流表(0-3A)；

G．开关、导线若干．

其中滑动变阻器应选______，电流表应选________．(只填器材前的序号)

(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．

　(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U－I图线，根据图线得到被测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

[答案]　(1)B　E　(2)见解析图　(3)1.45　1.3

[解析]　(1)由于干电池的电动势只有1.5V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4A，电流表应选E.

(2)电路图如图所示．

(3)作出的U－I图象如图所示，从图象可以看出在U轴上的截距为1.45V，即电源的电动势为1.45V.图象斜率的绝对值为：K＝ΔU/ΔI＝0.65/0.5Ω＝1.3Ω.

5．在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法．

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________；

(4)________________________________________________________________________；

[答案]　(1)滑动变阻器不起变阻作用　(2)电流表正负接线柱错误　(3)电压表量程选用不当　(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端