2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—物理实验(四)(解析版)

2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—物理实验（四）（解析版）
1、理解和掌握测定金属丝的电阻率实验原理，并会做出必要的误差分析。

2、理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理，并会做出必要的误差分析。

3、清楚多用电表构造及原理。

4、理解和学握用多用电表测量电学中的物理量方法。

5、能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

实验12 测定金属的电阻率（练习使用螺旋测微器）1．螺旋测微器
(1)构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。

(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。

读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。

(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。

测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。

2．游标卡尺
(1)构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。

(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。

(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。

不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。

常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：
刻度格数(分度)刻度总长
度
每小格与1 mm
的差值
精确度(可准确到)
109 mm0.1 mm0.1 mm
2019 mm0.05 mm0.05 mm
5049 mm0.02 mm0.02 mm
(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度) mm。

3．伏安法测电阻
(1)电流表的内接法和外接法的比较
内接法外接法
电路图
误差原因
电流表分压
U测＝U x＋U A 电压表分流I测＝I x＋I V
电阻测量值R测＝
U测
I测＝R x
＋R A>R x
测量值大于真实值
R测＝
U测
I测＝
R x R V
R x＋R V
<R x
测量值小于真实值
适用条件R A≪R x R V≪R x
适用于测
量
大阻值电阻小阻值电阻
≪阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法。

简单概括为“大内偏大，小外偏小”。

≪临界值计算法：
R x<R V R A时，用电流表外接法；
R x>R V R A时，用电流表内接法。

≪实验试探法：按图实­7­4所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的
示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。

[例题1]（2024•包头三模）实验小组用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率，其中定值电阻R1＝4Ω，R3＝7Ω，实验的主要步骤如下：
（1）用螺旋微器测量金属丝直径如图乙所示，则金属丝的直径为D＝mm。

（2）如图甲、闭合开关前，滑动变阻器R4的滑片应置于端（填“c”或“d”）。

（3）先量出待测金属丝接入电路中的长度，接着调节滑动变阻器和电阻箱的阻值使电流计示数为零。

若调节前，电流计的电流方向从a流向b，则电阻箱R2的阻值应调（填“大”或“小”）。

（4）某次测量中，当电流计示数为零时，电阻箱的阻值R2＝7Ω，则金属丝接入电路中的阻值为Ω。

（5）改变金属丝接入电路中的长度，重复以上步骤，记录下每次电流计示数为零时电阻箱的阻值R2及金属丝的有效长度。

（6）根据记录的数据作出1
R2
−L图像，测得该图像的斜率为k，则金属丝的电阻率为（用R1、R3，k、D表示）。

【解答】解：（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，金属丝直径D＝1mm+41.0×0.01mm＝1.410m m
（2）滑动变阻器采用分压式接法，闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应位于c 端； （3）电流计的电流方向从a 流向b ，说明φa ＞φb ，即a 点的电势高于b 点的电势；
为了使通过电流计的电流为零，根据电压的分配与电阻的关系，电阻箱R 2的阻值应调大些； （4）根据电桥平衡
R x R 1
=
R 3R 2
解得R x =R 3R
1
R 2
=7×4
7Ω=4Ω
（6）根据电阻定律R x =ρL
S =ρL
πD 2
4
=
4ρL πD
2 结合上述（4），联立解得1R 2
=
4ρ
R 1R 3πD 2
⋅L
结合
1
R 2
−L 函数，图像的斜率k =
4ρR 1R 3πD 2
电阻率ρ=kπR 1R 3D 2
4。

故答案为：（1）1.410；（2）c ；（3）大；（4）4；（6）
kπR 1R 3D 2
4。

[例题2] （2024•丰台区二模）在“测量金属丝电阻率”的实验中。

（1）如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径D ＝ mm ；
（2）待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。

以下实验电路符合要求的是 ；
（3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U ﹣I 图线如图所示。

若图线的斜率为k ，金属丝的长度为l ，直径为D ，则金属丝电阻率的表达式为 ；（用k 、l 、D 表示）
（4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。

请简要说明实验方案，并用斜率k'表示金属丝的电阻率（需要的其他物理量可自选符号表示）。

【解答】解：（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，金属丝直径D＝0mm+29.6×0.01mm＝0.296m m；
（2）由于待测金属丝电阻较小，远小于电压表的内阻，电压表的分流很小，因此电流表采用外接法；
为了使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，故A正确，BCD错误。

故选：A。

（3）根据欧姆定律U＝R x•I
U﹣I图像的斜率表示待测电阻，待测电阻R x＝k
根据电阻定律R x=ρl
S
=ρl
πD2
4
=4ρl
πD2
联立解得电阻率ρ=kπD2 4l
（4）≪在电路图A中，闭合开关后，通过调节滑动变阻器的滑动片，使电流表的指针指向某一示数I0；
≪改变金属丝长度后，调节滑动变阻器的滑动片，使电流表的指针仍然指向某一示数I0，记录此时电压表的示数U和金属丝接入电路中的长度l；
≪多次改变金属丝长度后，调节滑动变阻器的滑动片，使电流表的指针仍然指向某一示数I0，并
记录相应的U 和l ；
≪将记录的U 、l 记录在表格中，将记录的数据，通过描点法描绘在U ﹣l 图像中。

根据欧姆定律，待测电阻R x =U
I 0（其中I 0为已知量）
根据电阻定律R x =4ρl
πD 2
联立解得U =
4ρI 0πD 2
⋅l
结合U ﹣l 函数，图像的斜率k′=
4ρI 0πD 2
解得电阻率ρ=k′πD 2
4I 0。

故答案为：（1）0.296；（2）A ；（3）ρ=kπD 24l ；（4）方案见解析；金属丝电阻率ρ=k′πD 2
4I 0。

[例题3] （2024•天津模拟）如图甲所示的电路可以用来测量电阻丝的电阻率，电阻丝ab 与电流表
A 及电阻箱串联接入电路，电阻箱起到短路保护作用。

电阻丝ab 被固定在带有刻度的木板上，P 是鳄鱼夹，用来调整接入电路中的电阻丝长度l 。

≪实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d ＝ mm 。

≪实验开始前把电阻箱的阻值调整到R 0，然后闭合开关，从左向右逐渐改变鳄鱼夹的位置，记录下鳄鱼夹每一个位置对应的bc 长度l 及对应的电流表A 的示数I ，得到多组（l ，I ）数据。

≪利用图像法处理数据，建立平面直角坐标系，以接入电路的电阻丝长度l 为横轴，以 （选填“I”或“1
I ”）为纵轴，再根据实验数据在坐标系中描点，并且把这些点拟合为一条直线，如图丙所
示。

≪如果≪中图丙所拟合的直线的斜率为k ，纵轴截距为b ，金属丝的直径为d ，本实验所用的电源电动势为E 。

则金属丝的电阻率ρ＝ 。

≪仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的金属丝的电阻率的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

【解答】解：≪螺旋测微器的精确度为0.01mm ，电阻丝直径d ＝1mm+20.0×0.01mm ＝1.200mm ≪根据电阻定律R x =ρl
S =
ρl
πd
2
4=
4ρl πd
2
根据闭合电路的欧姆定律E ＝I （r+R 0+R x +R A ） 整理的1
I =
4ρπEd 2
⋅l +
R 0+R A +r
E
因此以1I 为纵轴 ≪图像的斜率k =
4ρ
πEd
2
电阻率ρ=kπEd
2
4
≪根据上述求解过程，电阻率与电流表内阻和电源内阻无关，仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的金属丝的电阻率的测量值与真实值相比。

故答案为：≪1.200；≪1
I ；≪
kπEd 2
4
；≪相等。

实验13 描绘小电珠的伏安特性曲线
1．实验原理
(1)测多组小电珠的U 、I 的值，并绘出I －U 图象； (2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系． 2．实验器材
小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V ～15V”、电流表“0～0.6A ～3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
3．实验步骤
(1)画出电路图(如实验原理图甲)．
(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路．
(3)测量与记录
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U 和电流值I ，并将测量数据填入自己设计的表格中．
(4)数据处理
≪在坐标纸上以U 为横轴，I 为纵轴，建立直角坐标系． ≪在坐标纸上描出各组数据所对应的点．
≪将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线． 4．实验器材选取
(1)原则：≪安全；≪精确；≪操作方便． (2)具体要求
≪电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6A. ≪用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流． ≪电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值． ≪电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1
3
以上．
≪从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．
【规律方法总结】
1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图
2.
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．
3．注意事项
(1)电路的连接方式：
≪电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．
≪滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．
(3)I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．
4．误差分析
(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．
(2)测量时读数带来误差．
(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．
[例题4]（2024•宁河区校级一模）某同学想通过测绘小灯泡的I﹣U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。

所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程0～3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。

（1）请在图甲中画出实验的电路图；
（2）在图乙中描绘出小灯泡伏安特性曲线；
（3）由（2）中图像知，小灯泡正常工作时的电阻为（结果保留两位有效数字）。

【解答】解：（1）灯泡电阻较小，采用电流表外接法，电压从0变化，滑动变阻器采用分压式接法，如图1
图1
（2）用平滑曲线将各点连接，误差太大的点舍去，如图2
图2
（3）由图可知小灯泡正常工作时的电压和电流分别为2.5V，0.42A
则电阻为R=U
I
=2.5
0.43Ω＝5.8Ω
故答案为：（1）见解析；（2）见解析；（3）5.8Ω
[例题5]（2024•黑龙江模拟）某同学想通过测绘某半导体材料的U﹣I图像来研究该材料的电阻随电压变化的规律，所用的器材有；
待测半导体一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程为0～3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。

完成下列问题：
≪在图甲中补全实验电路图。

≪甲中开关在闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于端。

（选填“A”或“B”）
≪该同学通过实验作出该半导体的U﹣I图像如图乙所示，则该材料的电阻随电压的增加而（选填“增加”“减小”“不变”）。

【解答】解：≪由题意可知，半导体元件的阻值R x只有几欧姆，是一个小电阻，根据口诀“小外偏小”应选择电流表的外接法，电路图如下
≪实验时，半导体两端的电压应该从零开始变大，故滑动变阻器的滑片应置于B端。

≪由欧姆定律可知
R x=U I
故图像与原点连线的斜率的大小表示半导体电阻的大小，由图可知，则该材料的电阻随电压的增加而减小。

故答案为：≪实验电路图如上所示；≪B；≪减小。

[例题6]（2024•宁乡市模拟）学校人群密集，是流感高发区，体温计是班级必备物品，其中电子体温计常用的测温元器件是热敏电阻。

现有一热敏电阻，室温下它的阻值约为10Ω，某实验小组想要研究该热敏电阻的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：
A.电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
B.电流表A（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）
C.滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，允许的最大电流为2A）
D.滑动变阻器R2（阻值范围0～200Ω，允许的最大电流为1A）
E.干电池2节
F.开关、导线若干
（1）兴趣小组测出某种热敏电阻的I﹣U图像如图1所示，滑动变阻器应该选用（填器材前面的字母序号），他们选用的应该是图电路（填“甲”或“乙”）；
（2）被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值，根据测得的数值作出如图2所示的R﹣U图像。

当电压表读数为1V时，被测元件的发热功率为W（保留3位有效数字）。

（3）现将上述测量的两个相同的热敏电阻（伏安特性曲线如图1所示）和定值电阻、恒压电源组成如图3所示的电路，电源电动势为6V，内阻不计，定值电阻R0＝200Ω，则一个热敏电阻消耗的电功率为W（结果保留3位有效数字）。

【解答】解：（1）描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从0开始调节，滑动变阻器接成分压电路，则应该选用阻值较小的C，电压表的内阻远大于待测电阻，则应该采用电流表外接电路，
故选择电路乙；
（2）当电压表读数为1V 时，被测元件的电阻为6Ω，则发热功率为
P 四=U 2R =12
6W =16W =0.167W （3）设热敏电阻两端电压为U 、通过热敏电阻的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有2U+IR 0＝E ，代入数据得 U ＝3﹣100I 作出图线如图所示
图线交点表示此时热敏电阻的电压为2.4V ，电流为6mA ，则功率为
P ＝U'I'＝2.4×6×10﹣
3W ＝0.0144W 故答案为：（1）C ，乙；（2）0.167；（3）0.0144
实验14 测定电源的电动势和内阻
1．实验原理
(1)实验依据：闭合电路欧姆定律．
(2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧
U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r . (3)用作图法处理数据，如图所示．
≪图线与纵轴交点为E ；≪图线与横轴交点为I 短＝E r ；≪图线的斜率表示r ＝|ΔU ΔI
|.
2．实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．
3．基本操作
(1)电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按实验原理图连接好电路．
(2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端．
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中．
(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．
【规律方法总结】
1．实验数据求E、r的处理方法
(1)列多个方程组求解，再求E、r的平均值．
(2)图象法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.
2．注意事项
(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．
(2)电流不要过大，应小于0.5A，读数要快．
(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些．
(4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝|ΔU
ΔI|确定．
(5)电流表要内接(因为r很小)．
3．误差来源
(1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．
(2)系统误差：电压表分流．
[例题7]（2024•中山市校级模拟）如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V～0.6V之间，内阻几千欧左右。

某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量。

（1）如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为
V（保留两位有效数字）；
（2）现有实验器材：
A.电压表（0～3V，R V约为3000Ω）
B.电流表（0～300μA，R A为300Ω）
C.电阻箱（0～9999Ω）
D.滑动变阻器（0～20Ω）
E.开关，导线若干
≪为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图完成电路连接；
≪通过数据处理画出相应的可乐电池R﹣I图象如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为Ω，测量值真实值（选填“＞”“＝”或“＜”）；
≪将该可乐电池静置5h后再次测量获得的R−1
I图象如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势。

（选填“增大”“减小”或“不变”）
【解答】解：（1）电表量程为2.5V ，最小分度值为0.05V ，根据读数规则，估读到本位，读数为0.50V 。

（2）≪由题可知，待测电池的电动势约为0.5～0.6 V ，内阻约为几千欧，则3V 量程的电压表量程过大，不能选择，20Ω滑动变阻器阻值太小，对电路电流的调节作用太小，不能选择，因此选择电流表和电阻箱，用安阻法进行电源电动势和内阻的测量，故电路图选A 。

≪根据闭合电路欧姆定律得E ＝IR+IR A +Ir
整理可得R ＝E 1I −（R A +r ） 结合图丙可知，纵截距的绝对值就是电源的内阻与电流表内阻之和，即
R A +r ＝2.0×103Ω
故电源内阻约为1700Ω，测量值等于真实值。

≪由≪可知，图像的斜率表示电池电动势，可知电池电动势不变。

故答案为：（1）0.50；（2）≪A ，≪1700；＝；≪不变
[例题8] （2024•潍坊二模）小明同学是一名山地车骑行爱好者，为了夜间骑行安全，他网购了一个
太阳能山地车尾灯（如图甲所示）。

好奇心驱使他将太阳能尾灯拆开，发现了可为内部一组镍氢电池组充电的光伏板。

小明同学想测量该光伏板的电动势（电动势约为4V ）及其内阻，于是他从实验室借到了以下器材：
A.电压表V （量程0≪3V ，内阻为3kΩ）
B.毫安表A （量程0≪100mA ，内阻很小）
C.滑动变阻器R （0≪500Ω）
D.定值电阻R 1＝3kΩ
E.定值电阻R 2＝12kΩ
F.开关、导线若干甲
（1）小明设计了如图乙所示的电路，为了精确测量电路电压，则与电压表串联的定值电阻为（选填“R1”或“R2”）；
（2）给光伏板一定的光照进行实验，将电压表的读数记为U，毫安表的读数记为I，通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组U、I值，根据记录的实验数据做出U﹣I图像如图丙所示，通过图像可得光伏板的电动势E＝V，图中线性段时光伏板的内阻r＝Ω；（结果保留2位有效数字）
（3）将一个50Ω的定值电阻与光伏板串联，保持光照条件不变，则该定值电阻消耗的功率P＝W。

（结果保留2位有效数字）
【解答】解：（1）光伏板的电动势约为4V，电压表的量程为0≪3V，需要串联一个电阻分压，或者说将电压表的量程扩大。

根据欧姆定律，若选用R2与电压表串联，电压表满偏时串联电路两端电压为15V，量程太大，若选用R1与电压表串联，电压表满偏时串联电路两端电压为6V，比较合适，故选R1；
（2）根据闭合电路的欧姆定律
E＝2U+Ir
整理可得
U=−r2I+E2
由上式可知，图像的纵截距和斜率的绝对值分别为
E
2
=2.10V
r 2=
2.10−1.65
(60−0)×10−3
Ω=7.5Ω
解得
E＝4.2V，r＝15Ω；
（3）根据功率公式有
P=(E R+r)2R=( 4.2
50+15
)2×50W=0.21W。

故答案为：（1）R1；（2）4.2；15；（3）0.21。

[例题9]（2024•惠州一模）某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻R0的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表。

操作步骤如下：
（1）测量R0的阻值。

先闭合开关S1和S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则R 0的阻值为Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的R0的阻值将（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。

（2）保持S1闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I。

为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图（b）的图像，则横轴x为，R＝−R0−r（用字母E、I、R0和r表示）。

（3）若图（b）中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω（结果均保留2位有效数字）。

【解答】解：（1）先闭合开关S 1和S 2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R 为11Ω时，电流表示数为I ，根据闭合电路欧姆定律有：I =
E
R 1+r
断开S 2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R 为5Ω时，电流表示数仍为I ，根据闭合电路欧姆定律有：I =
E
R 0+R 2+r
解得：R 0＝R 1﹣R 2＝11Ω﹣5Ω＝6Ω
根据上述结论可知，待测电阻的阻值与电流表的内阻无关，则若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的R 0的阻值将不变。

（2）保持S 1闭合、S 2断开，多次调节电阻箱的阻值，根据闭合电路欧姆定律有：I =E
R 0+R+r
整理得：R =
E
I
−R 0−r 要使图像为直线，那么横轴x 为1I
，表达式为：R =
E
I
−R 0−r 。

（3）根据上述图像函数表达式可知，图像斜率表示电动势，则有：E =9.3
3.0V =3.1V 根据图像截距有：﹣R 0﹣r ＝﹣9.3Ω 解得：r ＝3.3Ω
故答案为：（1）6（或6.0）、不变；（2）1
I
、E
I −R 0−r ；（3）3.1、3.3。

实验15 练习使用多用电表
1．实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)
三个．
2．实验步骤
(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．
(2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．
(4)测量小灯泡的电压和电流
≪按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．
≪按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．
(5)测量定值电阻
≪根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处；
≪将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数；
≪读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果；
≪测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．
【规律方法总结】
1．多用电表使用注意事项
(1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔，注意电流的实际方向应为“红入”，“黑出”．
(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．
(3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的倍率．
(4)使用多用电表时，手不能接触表笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触表笔的金属杆．
(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．
(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零．
(7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡．长期不用，应把表内电池取出．
2．多用电表对电路故障的检测
(1)断路故障的检测方法
≪将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用．
a．将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏．
b．在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联．若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点．
≪将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用，将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路．
≪用欧姆挡检测。