2021届高三专题训练-电学实验 解析版

2021届高三专题训练
专题十七、电学实验
1.（2021届安徽省六校教育研究会高三(上)第一次素质测试）（1）图1是多用电表测量电阻时的电路，欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零。

若用此表在电池新、旧两种情形下测量电阻R x 的值，其旧电池测量结果与新电池测量结果相比_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（2）图2是将表头G （满偏电流I g =50μA ，内阻R g =800Ω）改装成两个倍率挡（“×1”、“×10”）的欧姆表电路原理图，则
①当开关K 合向_________端（选填“a ”或“b ”）时，欧姆表是较大倍率挡； ②若20Ωa R ，则b R =_________Ω。

【答案】 (1). 变大 (2). b (3). 180 【解析】
【详解】（1）[1] 当欧姆表中的电池电动势变小，内阻变大时，根据闭合电路欧姆定律知，相同的待测电阻通过多用电表的电流减小，指针偏转角度减小，指针指示的读数变大，则测量值将变大。

（2）[2] 图2是将表头G 改装成两个倍率挡的欧姆表电路原理图，由图知，当开关K 合向b 端时，通过欧姆表的电流较小，根据闭合电路欧姆定律知，欧姆表的倍率较大。

[3] 开关K 接b 是K 接a 倍率的十倍，则开关K 接b 的电路总电阻是K 接a 时电路的总电阻的十倍，根据闭合电路的欧姆定律，开关K 接b 电路中的电流是K 接a 电路中的电流的十分之一，即
10a b I I =
K 接a 时
()
g g b a g a
I R R I I R +=+
K 接b 时
g g b g a b
I R I I R R =+
+
解得
180Ωb R =。

2.（河北省“五个一”名校联2021届高三上学期第一次联考）某实验兴趣小组为了较为精确地测量某一定值电阻的阻值，现准备了以下器材: A.待测电阻R;
B.电压表○V (量程0~15 V,内阻约为5 k Ω);
C.电流表○A (量程0~0.6 A.内阻为10 Ω);
D.滑动变阻器R 1(0~ 20000 Ω);
E.滑动变阻器R 2(0~50Ω);
F.电源(电动势E=6 V,内阻为0.5 Ω);
G.单刀单掷开关两个，导线若干。

(1)先用多用电表欧姆挡“×1"挡粗测待测电阻R x 的阻值，其示数如图甲所示，则R x =____Ω
(2)为减小测量误差,实验电路应采用图中的______(填“乙"或“丙")。

(3)滑动变阻器应选用_____(填“R1"或“R2")。

(4)若用正确的电路图测量某次电压表示数为 4.3 V,电流表示数为0.2 A,则该待测电阻的阻值R x=_____ Ω.
3.（2021届河北省邯郸市鸡泽县第一中学高三（上）第一次月考）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。

该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。

测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

回答下列问题：
（1）图（b）中标记为II图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的。

（2）根据所用实验器材和图（b ）可判断，由图线________（填“I ”或“II ”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）。

（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）。

【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0 【解析】
【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间，
V U U I R Rx
=
+ 则
x V
x V
R R U I R R =
⋅+
根据一次函数关系可知对应斜率为
x V
x V
R R R R +。

若将电压表接在O 、Q 之间，电流表分压为
A A U IR =
根据欧姆定律变形可知
A
U IR R I
-=
解得
A ()U I R R =+
根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +，对比图像的斜率可知
I II k k >
所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。

（2）[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50Ω左右，根据
1k Ω50Ω
50Ω0.5Ω
<
说明电流表的分压较小，电流表的分流较大，所以电压表应跨接在O 、Q 之间，所以选择图线I 得到的结果较为准确。

[3]根据图像可知
3V 1V
50.5Ω59.6mA 20mA
x R -=
≈-
[4]考虑电流表内阻，则修正后的电阻为
x A 50.5Ω0.5Ω50.0Ωx R R r '=-=-=
4.（1号卷·A10联盟2021届高三摸底考）某同学要描绘额定电压为3.8V 灯泡的电阻R 随电压U 变化的画线。

实验室提供的器材有∶ 电流表∶（量程0-0.6A ，内阻约0.3Ω） 电压表∶
（量程o-5V ，内阻约5k Ω）
滑动变阻器∶1R （最大阻值约为100Ω）.
2R （最大阻值约为10 ）
电源∶ 1E （电动势为1.5V.内阻为0.2Ω）;
2E （电动势为4V.内阻约为0.04Ω ）开关、导线若干
（1）为了调节方便，尽可能减小测量的误差，请在下面方框内画出实验电路图。

其中滑动变阻器应选___（填“1R ”或“2R ”）， 电源应选____（填“1E ”或“2E ”）。

（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到一端，使滑动变阻器的输出电压最小。

闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数I U 、。

根据R=
I
U
求出每一组电压U 下灯泡的电阻R ，得到多组R 、U ，作出R-U 图象如图乙所示。

该灯泡额定功率为____W ，常温下的电阻为___Ω。

（结果均保留两位有效数字）
（3）根据图乙，可以判断.关于灯泡功率随I U 、变化关系一定不正确的是（ ）
5.（河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三上学期阶段测）某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中：
在用游标为20分度的游标卡尺测其长度时，示数如图甲所示，读数为______cm。

用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，读数为______mm。

在测量金属丝的电阻率的实验中，已知电阻丝的电阻约为，现备有下列器材供选用：
A.量程是，内阻是的电流表；
B.量程是，内阻是的电流表；
C.量程是，内阻是的电压表；
D.量程是，内阻是的电压表；
E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器；
F.阻值为，额定电流为2A的滑动变阻器；
G.蓄电池；
H.开关一个，导线若干。

为使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选______。

只填字母代号
若图丙所示的实验仪器就是我们选定，请用铅笔画线连接实验电路。

【答案】A C F
【解析】解：由图示游标卡尺可知，其示数为：；
由图示螺旋测微器可知，其示数为：；
电源电动势为6V，量程为15V的电压表量程太大，电压表应选择C；
电路最大电流约为，电流表应选择A；
为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；
由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，
为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：
故答案为：；；；C；F；实物电路图如图所示。

游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；
根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作选择最大阻值较小的滑动变阻器；
根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图。

要掌握常用器材的使用方法、读数方法与注意事项；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；读数时视线要与刻度线垂直。

6.（江淮十校2021届高三第一次联考）为了测定某迭层电池的电动势(约20V∼22V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为9V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为________ V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表
(2)上述实验可供选
择的器材有：
A. 迭层电池(电动势约20V∼22V,内电阻小于2Ω)
B. 电压表(量程为10V,内阻约10kΩ)
C. 电阻箱(阻值范围0∼9999Ω,额定功率小于10W)
D. 电阻箱(阻值范围0∼99999Ω,额定功率小于10W)
E. 滑动变阻器(阻值为0∼20Ω,额定电流2A)
F. 滑动变阻器(阻值为0∼2kΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选______,滑动变阻器应选_______(用大写字母表示).
用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U−I图线如图丙所示，可知电池的电动势为_______ V，内电阻为_______Ω.
【答案】（1） 3（2分） D（2分） E（2分）
（2）21.3（2分） 1.8（2分）
7.小强同学要测一段粗细均匀的电阻丝的阻值，他先用多用电表粗测其电阻约为5Ω，随后将其固定在带有刻度尺的木板上，准备进一步精确测量其电阻。

现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材∶
A．电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）B.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）C.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） D.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）E.滑动变阻器（0～100Ω，额定电流IA）
（1）为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选___，滑动变阻器应选__（选填器材前的字母）。

（2）如图所示为测量该电阻丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请用笔画线代替导线，补充完成电路连接。

（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应当调到最____（选填"左"或"右"）端;闭合开关后，实验中电压表读数的最小值_____（选填"大于零"或"等于零"）。

生
（4）若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是（）
A．测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压
B．测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流
C.若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值
解答：
（1）根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程，一般情况下如果滑动变阻器的阻值小于待测电阻用分压接法，本题采用的限流接法，滑动变阻器的阻值是待测电阻的阻值的2-5倍比较好（2）明确电流表内外接法的正确选择方法；
（3）为防止电路中电流过大，烧坏电表，滑动变阻器置于阻值最大处；因为限流电路，电路最小电流不为零，电压表的读数最小值不为零；
（4）误差的主要来源是电压表的分流，测量的是电压表和待测电阻并联的电阻。

1. 【答案】
B；D
【解析】
根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：
，所以电流表应选B；
滑动变阻器采用的是限流接法，选择限流电路，滑动变阻器的阻值是待测电阻的阻值的2-5倍比较好，故滑动变阻器应选D。

故答案为：B；D。

2. 【答案】
【解析】
因为待测电阻满足：
，可知电流表应用外接法，连线图如图所示：。

3. 【答案】
左端；大于零
【解析】
为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器置于阻值最大处，即滑片调整到最左端；实验中，电路中的最小电流为
,电压表读数的最小值,所以电压表示数也不为零。

故答案为：左端；大于零。

4. 【答案】
BC
【解析】
引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，电阻测量值偏小实际测量的电压表电阻和待测电阻并联的总电阻，如果已知电压表的电阻，则可以算出待测电阻的真实值，故BC正确，AD错误。

故选：BC。

8.（2021·四川省宜宾市四中高三上学期开学考试）(1)小明同学分别将黑箱接线柱AB、BC、CD 接入甲电路中，闭合开关S，计算机显示出电流传感器的输出电流随时间变化的图像分别如a、b、c 所示，则__________(选填：AB、BC、CD)间接入的是定值电阻．
(2)小聪同学为了进一步精确测量黑箱内定值电阻的阻值，设计了如图丙所示的电路，其中：
A是电流表(量程为0.20mA，内阻约为100Ω)
R是电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
R1是滑动变阻器
R2保护电阻
E是直流电源(电动势4V，内阻不计)
单刀单掷开关2只
导线若干
①调节电阻箱，使电阻箱接入电路中的阻值为90.7Ω，只闭合S 1，调节滑动变阻器，电流表读数为0.15mA ；然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S 2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为186.3Ω时，电流表的读数仍为0.15mA ，则黑箱内定值电阻的阻值为____________Ω、
②上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器滑片，都要保证电路安全，则在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 应选用____________ (选填答案编号)
A. 200kΩ
B. 20kΩ
C.10kΩ
D.20Ω
③下面提供最大阻值不同四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器是最佳选择____________ (选填答案编号)、
A.1kΩ
B. 5kΩ
C.10kΩ
D.35kΩ
【答案】 (1). CD (2). 95.6 (3). B (4).
C 【解析】
（1）由图a 看出,a 接入电路时有瞬间的电流,电容器充电过程有短暂的电流,电路稳定后电路中没有电流.说明AB 间是电容器.由b 图看出,此元件接入电路时,电流逐渐增大,是因为线圈中产生自感电动势的阻碍作用,电流只能逐渐增大,说明BC 间是电感线圈.从c 图看出,此元件接入电路时电流恒定不变,说明CD 之间是定值电阻.
（2）①由题意可知，前后两次电流没有变化，说明回路中的总电阻不变，所以186.390.795.6Rx =-=Ω
②无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，所以当滑动变阻器的电阻等于零时，此时回路中的电流不会超过电流表的量程，由电路结构可知：3
4200.210E R k I -===Ω⨯
的的
故选B
③根据电流表的读数0.15mA 可知回路中的电阻为3
426.70.1510R k -==Ω⨯ ，而保护电阻的阻值为20k Ω ,所以滑动变阻器选10k Ω 的比较合理，故选C
9.（2021·四川省泸县一中高三上学期开学考试）为了测量一待测电阻R x 的阻值，准备了以下器材：
A. 多用电表
B. 电流表G 1（0~100 mA ，内阻约5 Ω）
C. 电流表G 2（0~50 mA ，内阻r 2=10 Ω）
D. 定值电阻R 0（20 Ω）
E. 滑动变阻器R 1（0~5 Ω）
F. 滑动变阻器R 2（0~100 Ω）
G 直流电源（3.0 V ，内阻不计）
H. 开关一个及导线若干
（1）用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则R x 的阻值大约是_______Ω。

（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。

（3）若是用G 2表测R x 两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器.
便于调节，电表读数不得低于量程的13
）。

（ ） （4）补全实验步骤：
a . 按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端（选填“左”或“右”）；
b . 闭合开关S ，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G 1、G 2表的读数I 1、I 2；
c. 多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G 1、G 2表的读数I 1、I 2；
d . 以I 2为纵坐标，I 1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻R x 的阻值为________Ω（保留两位有效数字）。

【答案】 (1). 9（或9.0） (2). E (3). (4). 左 (5). 10
【解析】
（1）[1]多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值
91Ω9Ω⨯=
（2）[2]滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E 。

（3）[3]电路中没有电压表，电流表2G 的内阻已知，可作为电压表使用，电流表1G 采用外接方式可以消除系统误差，使测量结果更精确，定值电阻0R 串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图。

（5）[4]滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。

[5]根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得
2212x
I r I I R =+ 整理得
1x 2x 2
R I I R r =+ 结合图像的斜率
3
x x 23x 2x 137.5100.510Ω7510
R R I R r R I --∆⨯====++∆⨯ 解得
x 10ΩR =
10.（2021·四川省泸县四中高三上学期开学考试）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻：
、实验室除提供开关S 和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V （量程3V ，内阻R v =10kΩ）
电流表：G （量程3mA ，内阻R g =100Ω）
电流表：A （量程3A ，内阻约为0.5Ω）
滑动变阻器：R 1（阻值范围0-10Ω，额定电流2A ）
R 2（阻值范围0-1000Ω，额定电流1A ）
定值电阻：R 3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图所示的原理图，他没有选用电流表A 的原因是___________； 、该同学将电流表G 与定值电阻R 3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A ；
、为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器_______（填写器材的符号）；
、该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G 读数为横坐标，以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E =_______V （结果保留三位有效数字），电源的内阻r =_______Ω （结果保留两位有效数字）。

【答案】 (1). 量程与被测电流值相比较太大 (2). 0.603 (3). R 1 (4). 1.48 (5). 0.84（0.70-0.90之间都给分）
【解析】
①[1] 一节干电池的电动势约E=1．5V ，为方便实验操作，滑动变阻器应选R 1，它的阻值范围是0-10Ω，
电路中最小电流约为
min 0.15A E I R
== 电流表A 的量程是3A ，被测电流值与电流表量程相比差距太大，因此不能用电流表A 。

②[2] 改装后电流表量程：
30.003100.003A 0.603A 0.5
g g
g I R I I R ⨯=+=+= ③[3]根据以上分析可知，选用的滑动变阻器是R 1。

④[4][5] 由上可知，改装后电流表的量程是电流表G 量程的200倍，图象的纵截距b 等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：
E =1．48V
图线的斜率大小k =r ，由数学知识知：
0.84U k I
=
= 则电源的内阻为： r =k =0.84Ω
11.（2021·四川省泸县二中高三上学期开学考试）现测定长金属丝的电阻率，利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻R x 约为 100 Ω。

电源E （电动势 10 V ，内阻约为 10 Ω）；
电流表A 1（量程 0~250 mA ，内阻 r 1=20 Ω）；
电流表A 2（量程 0~300 mA ，内阻约为 5 Ω）；
滑动变阻器R 1（最大阻值 10 Ω，额定电流 2 A ）；
滑动变阻器R 2（最大阻值 1000 Ω，额定电流 1 A ）；
开关 S 及导线若干。

①某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器应该选择___________（填“ R 1”或“ R 2 ”）； ②请在方框中把实验电路图补充完整，并标明器材代号；
_____
③该同学测量得到电流表A1读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式____。

【答案】(1). R1(2). (3). 11
21
=
x
I R
R
I I
-
【解析】
①[1]由题意可知，没有电压表，可以用已知内阻的电流表A1测电压,另一个电流表A2测电流，由题意可知，作电压表用的电流表A1最大量程是
U=0.25 20V=5V
而电源的电动势是10V，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应用小阻值的R1。

②[2] 根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压，由于电流表A1内阻已知，所以电流表A2采用外接法。

实验电路图如图所示
③[3] 待测金属丝两端的电压为11
I R，通过的电流为
21
I I
-，所以待测金属丝电阻
11
21
=
x
I R
R
I I
-的
12.（2021·四川省宜宾市叙州区一中高三上学期开学考试）图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻R g=10Ω、满偏电流I g=10mA。

该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度。

(1)选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为_____（结果保留三位有效数字）。

(2)如果选择开关接“3”，图甲中电阻R2=240Ω，则此状态下多用电表为量程_____的电压表。

(3)如果选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为_______Ω。

(4)如果选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针刚好满偏，再测量某一电阻，指针指在图乙所示位置，则该电阻的测量阻值为_______Ω（保留两位有效数字）。

(5)如果将该多用电表的电池换成一个电动势为1.5V、内阻为1.2Ω的电池，正确调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

【答案】(1). 7.46mA(2). 2.5V(3). 150(4). 51(5). 准确
【解析】
(1)[1]选择开关接“1”时测电流，电表表盘下面刻度的最小分度值为0.2mA，指针在两最小刻度之间进行估读，故其示数为
3
7.4mA0.2mA7.46mA
+⨯=
10
说明：估读方法符合最新高考评分标准。

(2)[2]根据串联电路有分压作用可知，当电表满偏时有
()2 2.5V g g U I R R =+=
所以开关接“3”时为量程2.5V 的电压表。

(3)[3]欧姆表的内阻
150Ωg
E R I ==内 由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表内阻，故C 处刻度为150Ω。

(4)[4]根据闭合电路欧姆定律有
x
E I R R =+内 其中
7.46mA I =，150ΩR =内
解得
51Ωx R =
(5)[5]因为电源内阻的变化，可以通过调零电阻阻值的变化来抵消，所以调零后测量某电阻阻值的测量结果是准确的。

13.（2021·广西省钦州市一中高三上学期8月月考）如图所示，用该实验研究闭合电路的欧姆定律，开关闭合前滑动变阻器R 的滑片滑到_______（填“左侧”或“右侧”），根据实验测得的几组I 、U 数据作出U I -图象如图所示，由图象可确定：该电源的电动势为_______V ，电源的内电阻为_______Ω（结果保留到小数点后两位），所得内阻的测量值与真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

【答案】 (1). 左侧 (2). 1.40 (3). 0.57 (4). 偏小
【解析】
[1]由题中的电路图可知，滑动变阻器是限流接法，开关闭合前要求电路中电流最小，所以滑动变阻器的阻值应是最大，即将滑片滑到左侧。

[2][3]由题意可知，本实验是伏安法测电源的电动势和内阻，由闭合电路欧姆定律可得
E U Ir =+
即
U E Ir =-
所以U I -图象与纵轴的截距为电源的电动势，斜率的绝对值为内阻，则
1.40V E =
1.40 1.00Ω0.57Ω0.70
r -== [4]本实验的误差来源于电压表的分流，所以
V ()U E I I r =-+
即内阻的测量值比真实值偏小。

14.（2021·山西省大同市高三上学期学情调研）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L ，电阻R 约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d ；
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ，则所测金属管线外径D =_______mm ．
(2)为测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：
A．电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω
B．电流表0～3A，内阻约0.01Ω
C．电压表0～3V，内阻约10kΩ
D．电压表0～15V，内阻约50kΩ
E．滑动变阻器，0～10Ω（额定电流为0.6A）
F．滑动变阻器，0～100Ω（额定电流为0.3A）
为准确测出金属管线阻值，电流表应选_______，电压表应选______，滑动变阻器应选_______(填序号)
(3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______．
(4)根据已知的物理量（长度L、电阻率ρ）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D），则金属管线内径表达式d＝______________
【答案】(1). 5.167(2). A(3). C(4). E(5).
(6). 【解析】
(1)[1]螺旋测微器校零时的示数
3.3×0.01mm=0.033mm
螺旋测微器测量管线外径读数为5.200mm ，则所测金属管线外径
D =5.200-0.033mm=5.167mm ．
(2)[2]两节新的干电池电动势为3V ，因此电压表选择3 V 的量程，即为C ；
[3]因为电量中最大电流大约为
3A 0.6A 5
m E I R === 为了测量的精确，电流表应选择A ，
[4]滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻器选择E ．
(3) [5]由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积，属于小电阻，所以电流表采用外接法，连接滑动变阻器的滑片接头错误，应该在接线柱；
(4)[6]该实验需要测量空心金属管的内径，通过欧姆定律测出电阻的大小，结合电阻定律测出横截面积，从而根据外径求出内径的大小．故所需测量的物理量为金属管的长度L 、金属管的外径D 、加在管两端的电压U 、通过管的电流强度I ． 据欧姆定律得， U R I = ，又L R S ρ= ，则LI S U
ρ= ，因为 的
2222
D d S ππ=-（）（） 解得:
d =。