人教版必修第三冊實驗實驗一導體電阻率的測量 -1-實驗二練習使用多用電表 -12-實驗三電源電動勢和內阻的測量 -20-實驗一導體電阻率的測量1．螺旋測微器的使用(1)構造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度。(2)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，F前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F前進或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。(3)讀數測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(mm)。如圖所示，固定刻度示數為2.0mm，半毫米刻度線未露出，可動刻度上的示數為15.0，最后的讀數為2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。2．游標卡尺游標卡尺的讀數應注意以下幾點(1)第一看→看清精確度刻度格數(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm如圖甲所示。易錯讀成11mm＋4×0.1mm＝11.40mm正確的讀數應為11.4mm，游標卡尺不需要估讀，后面不能隨意加0或去0。(2)第二看→游標尺上的零刻度線位置，區分零刻度與標尺最前端。如圖乙所示。易錯讀成13mm＋10×0.05mm＝13.50mm正確的讀數應為14mm＋10×0.05mm＝14.50mm。(3)第三看→主尺上的單位主尺上標識的1、2、3等數字通常是指厘米，讀數時應將毫米和厘米分清，游標卡尺主尺上的最小刻度是1mm。如圖丙所示。易錯讀成5mm＋4×0.05mm＝5.20mm正確的讀數應為50mm＋4×0.05mm＝50.20mm。3．電流表和電壓表的讀數(1)若刻度盤上每一小格為1、0.1、0.01、…時，需估讀到最小刻度值的下一位。(2)若刻度盤上每一小格為2、0.2、0.02、5、0.5、0.05、…時，只需估讀到最小刻度值的位數。4．伏安法測電阻的電路選擇R<eq\r(RVRA)時，用電流表外接法；R>eq\r(RVRA)時，用電流表內接法。5．測量金屬的電阻率(1)先測直徑，再連接電路。應該把所測量的待測金屬絲的兩個端點之間的長度接入電路。(2)本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，應采用電流表外接法。(3)開關S閉合前，滑動變阻器的阻值要調至最大。(4)電流不宜太大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大。1．測量金屬絲直徑、長度以及電流、電壓帶來誤差。2．電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測<R真，由R＝ρeq\f(l,S)，知ρ測<ρ真。3．通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發熱，電阻率變化帶來誤差?？键c1基本測量儀器的讀數eq\a\vs4\al(典例)(1)如圖甲所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9mm長10等分、19mm長20等分、49mm長50等分，它們的讀數依次為________mm、________mm、________mm。(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖乙所示，則金屬絲的直徑是________mm。(3)①如圖丙所示的電表使用0～0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數為________A；當使用0～3A量程時，對應刻度盤中每一小格代表________A，圖中表針示數為________A。②如圖丁所示的電表使用較小量程時，每小格表示________V，圖中表針示數為________V。若使用的是較大量程，則表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數為________V?！咀灾鹘獯稹拷馕觯?1)題圖甲中最上面圖的讀數：整毫米是16，不足1毫米數是7×0.1mm＝0.7mm，最后結果是16mm＋0.7mm＝16.7mm。中間圖的讀數：整毫米是23，不足1毫米數是17×0.05mm＝0.85mm，最后結果是23mm＋0.85mm＝23.85mm。最下面圖的讀數：整毫米是3，不足1毫米數是7×0.02mm＝0.14mm，最后結果是3mm＋0.14mm＝3.14mm。(2)固定刻度示數為1.0mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數為15.0，最后的讀數為1.0mm＋15.0×0.01mm＝1.150mm。(3)①使用0～0.6A量程時，刻度盤上的每一小格為0.02A，表針示數為0.44A；當使用0～3A量程時，每一小格為0.1A，表針示數為2.20A。②電壓表使用0～3V量程時，每小格表示0.1V，表針示數為1.70V；使用較大量程時，每小格表示0.5V，表針示數為8.5V。答案：(1)16.723.853.14(2)1.150(1.149～1.151均可)(3)①0.020.440.12.20(2.19～2.21均可)②0.11.70(1.69～1.71均可)0.58.5考點2儀器的選取和電路設計eq\a\vs4\al(典例)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，被測金屬絲的電阻大約為6Ω，先用刻度尺測出金屬絲的長度l以及金屬絲的直徑d，接著用伏安法測出金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，計算出它的電阻，再根據電阻公式計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下供選擇的實驗器材：直流電源E：電動勢約為4.5V，內阻很?。浑娏鞅鞟1：量程0～0.6A，內阻為0.125Ω；電流表A2：量程0～3A，內阻為0.025Ω；電壓表V1：量程0～3V，內阻為3kΩ；電壓表V2：量程0～15V，內阻為15kΩ；滑動變阻器R1：最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為0.2A；滑動變阻器R2：最大阻值20Ω，允許通過的最大電流為1.0A；開關，導線若干。要求有較高的測量精度，并能測得多組數據。(1)在可供選擇的器材中，應該選用的電流表是________，應該選用的電壓表是________，應該選用的滑動變阻器是________。(均填器材符號)(2)根據所選的器材，在如圖所示的虛線框中畫出實驗電路圖。(3)用測得的物理量表示電阻率的表達式為ρ＝________(用字母表示)。【自主解答】解析：(1)電源電動勢約為4.5V，被測金屬絲的電阻約為6Ω，干路中的最大電流約為0.75A，為使電表讀數誤差較小，故電流表選A1，電壓表選V1，滑動變阻器R1允許通過的最大電流0.2A太小，所以滑動變阻器選R2。(2)待測金屬絲的電阻較小，電流表應采用外接法，要求能測得多組數據，故滑動變阻器應采用分壓式接法，電路圖如圖所示。(3)由R＝eq\f(U,I)及R＝ρeq\f(l,S)，又S＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(πd2,4)，得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(\f(U,I)·\f(πd2,4),l)＝eq\f(Uπd2,4Il)。答案：(1)A1V1R2(2)見解析圖(3)eq\f(Uπd2,4Il)【技法總結】電流表內、外接法的比較及選取(1)電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較電流表內接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV電阻的測量值R測＝eq\f(U測,I測)＝Rx＋RA>Rx，測量值大于真實值R測＝eq\f(U測,I測)＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx，測量值小于真實值適用條件RA?RxRV?Rx(2)兩種接法的選擇①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大，小外偏小”。②臨界值計算法Rx<eq\r(RVRA)時，用電流表外接法；Rx>eq\r(RVRA)時，用電流表內接法。③實驗試探法：按如圖所示連接好電路，讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法?？键c3數據分析與誤差分析eq\a\vs4\al(典例)(2019·江蘇高考)某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下：(1)螺旋測微器如圖甲所示。在測量電阻絲的直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動________(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當，同時防止螺旋測微器的損壞。甲(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑。(3)圖乙中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入圖丙實物電路中的正確位置。乙丙(4)為測量Rx，利用圖乙所示的電路，調節滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1-I1關系圖像如圖丁所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測組電壓U2和電流I2的值，數據見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據表中的數據，在方格紙上作出U2-I2圖像。丁(5)由此，可求得電阻絲的電阻Rx＝________Ω。根據電阻定律可得到電阻絲的電阻率。【自主解答】解析：(1)旋轉微調旋鈕C。(2)電阻絲的粗細不一定均勻，為保證測量結果準確，應在不同位置測量直徑，然后取平均值作為測量值。(3)滑動變阻器采用分壓式接法接入電路，注意線不能交叉，如圖甲所示。甲(4)將所給的5組數據標注在U-I圖像中，用過原點的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點落在直線上，如圖乙所示。乙(5)由題意知eq\f(U1,I1)＝Rx＋RA＋R0，由U1-I1圖線的斜率可得eq\f(U1,I1)＝49.0Ω。eq\f(U2,I2)＝RA＋R0，由作出的U2-I2圖線的斜率可得eq\f(U2,I2)＝25.5Ω。故Rx＝(49.0－25.5)Ω＝23.5Ω。答案：(1)C(2)不同(3)見解析圖甲(4)見解析圖乙(5)23.5(23.0～24.0均可)考點4實驗的改進與創新eq\a\vs4\al(典例)國標(GB/T)規定自來水在15℃時的電阻率應大于13Ω·m。某同學利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率，其中內徑均勻的圓柱形玻璃管側壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：電源(電動勢約為3V，內阻可忽略)，電壓表V1(量程為0～3V，內阻很大)，電壓表V2(量程為0～3V，內阻很大)，定值電阻R1(阻值4kΩ)，定值電阻R2(阻值2kΩ)，電阻箱R(最大阻值9999Ω)，單刀雙擲開關S，導線若干，游標卡尺，刻度尺。甲乙丙實驗步驟如下：A.用游標卡尺測量玻璃管的內徑d；B.向玻璃管內注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C.把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數；D.把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R；E.改變玻璃管內水柱的長度，重復實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F.斷開S，整理好器材。(1)測量玻璃管的內徑d時，游標卡尺示數如圖乙所示，則d＝________mm。(2)玻璃管內水柱的電阻Rx的表達式為Rx＝________(用R1、R2、R表示)。(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應的電阻箱阻值R的數據，繪制出如圖丙所示的R-eq\f(1,L)關系圖像。自來水的電阻率ρ＝________Ω·m(結果保留2位有效數字)。(4)本實驗中若電壓表V1內阻不是很大，則自來水電阻率的測量結果將________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。【自主解答】解析：(1)根據游標卡尺的讀數規則，玻璃管的內徑d＝30mm＋0×0.05mm＝30.00mm。(2)把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數，得到通過水柱的電流I1＝eq\f(U,R1)，由閉合電路歐姆定律，有E＝U＋eq\f(U,R1)Rx。把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數與電壓表V1示數相同，記錄電阻箱的阻值R，得到該支路的電流I2＝eq\f(U,R)，由閉合電路歐姆定律，有E＝U＋eq\f(U,R)R2，聯立解得Rx＝eq\f(R1R2,R)。(3)由電阻定律Rx＝ρeq\f(L,S)，Rx＝eq\f(R1R2,R)，聯立解得R＝eq\f(R1R2S,ρ)·eq\f(1,L)。R-eq\f(1,L)關系圖線的斜率k＝0.4×103Ω·m，k＝eq\f(R1R2S,ρ)，S＝eq\f(πd2,4)，代入數據解得ρ＝eq\f(R1R2πd2,4k)＝14Ω·m。(4)本實驗中，若電壓表V1內阻不是很大，則通過水柱的電流I1大于測量值，得到Rx>eq\f(R1R2,R)，即自來水電阻的測量值偏大，自來水電阻率的測量結果將偏大。答案：(1)30.00(2)eq\f(R1R2,R)(3)14(4)偏大【核心歸納】“測定金屬的電阻率”的實驗核心是導線電阻的測量，除伏安法外，本實驗的主要創新點體現在測量目的、測量方法等，要注意實驗原理、實驗手段的遷移。常見創新視角如下：(1)實驗原理的創新教材中的實驗是測量金屬絲的電阻率，可以采用教材實驗的原理測定導線的長度或導線的電阻。(2)實驗器材的創新①實驗中若沒有螺旋測微器測電阻絲的直徑，可將電阻絲緊密纏繞在圓柱形鉛筆上30～50匝，測總長度，然后求出直徑。②還可以把電壓表、電流表更換為電壓、電流傳感器。(3)測量對象的創新可以將測量金屬絲的電阻率，改為測量圓柱體金屬、圓桶形薄片、電解液等的電阻率。實驗二練習使用多用電表1．使用多用電表的注意事項(1)使用前要先機械調零。(2)兩表筆在使用時，電流總是“紅進黑出”。(3)測電阻時①指針指中值附近較準，否則換擋。②每換一擋必須重新歐姆調零。③讀出示數要乘以倍率。(4)使用完畢，選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋，長期不用應取出電池。2．電路故障檢測注意事項將多用電表撥到直流電壓擋作為電壓表使用。在電源完好時，將電壓表與外電路的各部分電路并聯。若電壓表示數等于電源電動勢，則說明該部分電路內有斷點。1．偶然誤差(1)估讀時帶來的誤差。(2)表頭指針角度偏轉過大或過小都會使誤差增大。2．系統誤差(1)電池用舊后，電動勢會減小，內阻會變大，致使電阻測量值偏大，要及時更換電池。(2)測電流、電壓時，由于電表內阻的影響，測得的電流、電壓值均小于真實值。考點1多用電表的原理及使用eq\a\vs4\al(典例)圖甲為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，R6是可變電阻；表頭?的滿偏電流為250μA，內阻為480Ω。虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆“×100Ω”擋。甲乙(1)圖甲中的A端與______(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關于R6的使用，下列說法正確的是________。A.在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C.使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據題給條件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω。(4)某次測量時，該多用電表指針位置如圖乙所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表的讀數為________；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為____________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數為________。(結果均保留3位有效數字)【自主解答】解析：(1)與歐姆表內電源正極相連的是黑表筆。(2)R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調零，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，故B正確。(3)換擋開關接2時，是量程較小的電流表，所以R1＋R2＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝160Ω換擋開關接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯組成新表頭，新表頭的內阻r＝eq\f(（R1＋R2）Rg,R1＋R2＋Rg)＝120Ω新表頭的量程是0～1mA，所以R4＝eq\f(U1,I1)－r＝eq\f(1,1×10－3)Ω－120Ω＝880Ω。(4)某次測量時，該多用電表的指針位置如題圖乙所示。若此時B端與“1”相連，則多用電表是量程為0～2.5mA的電流表，則讀數為1.44mA；若此時B端與“3”相連，多用電表是歐姆“×100Ω”擋，則讀數為11.0×100Ω，即1.10×103Ω；若此時B端與“5”相連，多用電表是量程為0～5V的電壓表，則讀數為2.89V。答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.44mA1．10×103Ω2.89V考點2用多用電表判斷電路故障eq\a\vs4\al(典例)如圖所示是某同學連接的實驗電路實物圖。若燈L1、L2都不亮，他采用下列兩種方法進行故障檢查：(1)使用多用電表的直流電壓擋進行檢查，那么選擇開關應置于的量程是()A.0～2.5V B.0～10VC.0～50V D.0～250V(2)該同學的測試結果如表1所示，在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應接觸________(選填“a”或“b”)。根據測試結果，可以判定故障是()A.燈L1短路 B.燈L2短路C.cd段斷路 D.df段斷路表1測試點a、bc、dd、f電壓表示數情況有示數無示數有示數(3)將開關斷開，再選擇歐姆擋測試，測試結果如表2所示，那么進一步檢查出的故障是()A.燈L1斷路B.燈L2斷路C.燈L1、燈L2都斷路D.de段斷路表2測試點c、dd、ee、f指針偏轉情況【自主解答】解析：(1)四節干電池的總電動勢為6V，應用多用電表的直流電壓的10V擋進行測量，故選B。(2)在測試a、b間直流電壓時，因為電流必須從多用電表的正接線柱流入，所以紅表筆應當接觸a。若燈L1短路，則燈L1不亮，而燈L2亮，這與題述不符，故A錯誤；若燈L2短路，則燈L2不亮，而燈L1亮，這與題述不符，故B錯誤；若cd段斷路，則d、f間沒有電壓，無示數，故C錯誤；若df段斷路，電路中無電流，兩燈都不亮，a、b和d、f間有電壓，c、d間無電壓，與題述相符，故D正確。(3)歐姆表的無窮大刻度在最左端，零刻度在最右端，電路斷路時，其電阻為無窮大。根據歐姆表的讀數可知，d、e間電阻無窮大，說明d、e間導線斷路，故D正確。答案：(1)B(2)aD(3)D【核心歸納】使用多用電表檢測故障的三點注意事項(1)電流擋檢測：將電流表串聯在電路中，若示數為0，說明與電流表串聯的部分電路斷路。(2)電壓擋檢測：將電壓表與部分電路并聯，若示數為0或小于電動勢，說明該部分電路完好。若示數等于電動勢，說明該部分電路中有斷點。(3)歐姆擋檢測：將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若電阻無窮大說明此元件斷路。考點3用多用電表探索黑箱內的電學元件eq\a\vs4\al(典例)如圖甲所示的黑箱中有三只完全相同的電學元件，小明使用多用電表對其進行探測。(1)在使用多用電表前，發現指針不在左邊“0”刻度線處，應先調整圖中多用電表的________(選填“A”“B”或“C”)。(2)在用多用電表的直流電壓擋探測黑箱a、b接點間是否存在電源時，一表筆接a，另一表筆應________(選填“短暫”或“持續”)接b，同時觀察指針偏轉情況。(3)在判定黑箱中無電源后，將選擇開關旋至歐姆“×1”擋，調節好多用電表，測量各接點間的阻值。測量中發現，每對接點間正、反向阻值均相等，測量記錄如表所示。兩表筆分別接a、b時，多用電表的示數如圖乙所示。請將記錄表補充完整，并在黑箱圖甲中畫出一種可能的電路。兩表筆接的接點多用電表的示數a、b________Ωa、c10.0Ωb、c15.0Ω【自主解答】解析：(1)使用多用電表前應先調整“指針定位螺絲”A，使指針指到左邊的“0”刻度線處。(2)為保護多用電表的內部元件，在測量黑箱中是否存在電源時，應短暫接觸接點b。(3)歐姆表的讀數為5.0×1Ω＝5.0Ω；每對接點間正、反向電阻均相同，說明黑箱中沒有二極管元件，根據表格中兩接點間電阻的數值，可設計的電路圖如圖甲、乙所示。答案：(1)A(2)短暫(3)5.0見解析圖【核心歸納】判斷元件應用擋位現象電源電壓擋兩接線柱正、反接時均無示數，說明無電源電阻歐姆擋兩接線柱正、反接時示數相同二極管歐姆擋示數很小說明黑表筆接二極管正極，示數很大說明黑表筆接二極管負極電容器歐姆擋指針先指向某一小阻值后逐漸增大到“∞”，且指針擺動越來越慢考點4實驗的改進與創新eq\a\vs4\al(典例)某興趣小組對市場中的電線進行調查。(1)如圖甲所示，采用繞線法測得該電線直徑為________mm。(2)取長度為100m的電線，欲測其電阻：①先用多用電表進行粗略測量，將多用電表的選擇開關置于“×10”擋并調零后，兩表筆接觸待測電阻的兩端進行測量，表盤指針如圖乙所示。為了使測量值更準確，選擇開關應置于________(選填“×1”“×100”或“×1k”)擋，并將兩表筆短接，調節圖丙中的________(選填“A”或“B”)重新調零后進行測量。②用伏安法測量其電阻，并設計如圖丁所示的電路，則電壓表的另一端應接________(選填“a”或“b”)，測得電壓表示數為4.50V，而電流表示數如圖戊所示，則所測的電阻為________Ω?！咀灾鹘獯稹拷馕觯?1)由題圖甲可知，10匝導線的直徑之和為12.0mm，則該導線的直徑為eq\f(12.0,10)mm＝1.20mm。(2)①歐姆表偏轉角度過大，說明待測電阻的阻值較小，應換用小倍率擋；換擋后，需要重新進行歐姆調零，方法是將兩表筆短接，調節題圖丙中的B旋鈕(歐姆調零旋鈕)，使指針指到歐姆零刻度處。②因待測電阻的阻值較小，應采用電流表外接法，故電壓表的另一端應接a；電流表量程為0～3A，分度值為0.1A，則讀數為2.50A，故電阻R＝eq\f(4.50,2.50)Ω＝1.80Ω。答案：(1)1.20(2)①×1B②a1.80實驗三電源電動勢和內阻的測量1．電池選?。簯x用內阻較大的舊電池。2．實驗操作：實驗中不宜將電流調得過大，電表讀數要快，每次讀完數后立即斷開開關。3．數據要求：要測出不少于6組的(I，U)數據，且變化范圍要大些。4．描點畫圖：畫U-I圖線時，應使圖線通過盡可能多的點，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，個別偏離直線太遠的點可舍去。5．縱軸標度的確定：縱軸的刻度可以不從0開始，而是依據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標I必須從0開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源電動勢，圖線斜率的絕對值仍為內阻。1．偶然誤差(1)由于電表讀數不準確引起誤差。(2)用圖像法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差。(3)測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化。2．系統誤差(1)若采用如圖甲所示電路圖，其U-I圖像如圖乙所示。由于電壓表的分流作用造成誤差。①當電壓表示數越大時，電壓表分流越大；反之，電壓表分流越小，可推斷電壓表示數為0時，IV＝0，短路電流的測量值等于真實值。②E測<E真，r測<r真。(2)若采用如圖丙所示電路圖，其U-I圖像如圖丁所示。由于電流表的分壓作用造成誤差。①當電壓表示數越小時，電流表的分壓越大；電壓表示數越大時，電流表的分壓越小，可推斷斷路時，電流表分壓為0，則斷路時，電壓表示數等于電動勢。②E測＝E真，r測>r真，一般來說，r測的誤差非常大?？键c1實驗思路與實驗操作eq\a\vs4\al(典例)用電流表和電壓表測定由三節干電池串聯組成的電池組(電動勢約4.5V，內電阻約1Ω)的電動勢和內電阻，除待測電池組、開關、導線外，還有下列器材供選用：A.電流表：量程0～0.6A，內電阻約1ΩB.電流表：量程0～3A，內電阻約0.2ΩC.電壓表：量程0～3V，內電阻約30kΩD.電壓表：量程0～6V，內電阻約60kΩE.滑動變阻器：0～1000Ω，額定電流0.5AF.滑動變阻器：0～20Ω，額定電流2A(1)為了使測量結果盡量準確，電流表應選用______，電壓表應選用______，滑動變阻器應選用________。(均填儀器的字母代號)(2)如圖所示為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將________和________相連、________和________相連、________和________相連。(均填儀器上接線柱的字母代號)【自主解答】解析：(1)電池組的總電動勢約為4.5V，應選擇量程為0～6V的電壓表?；瑒幼冏杵鲬x擇阻值接近電源內阻的，以便調節。電流表在選擇時應注意量程與滑動變阻器的調節范圍。(2)按照所選電壓表和電流表，由于電源內阻較小，為減小誤差，設計電路如圖所示，因此將a、d相連，c、g相連，f、h相連。答案：(1)ADF(2)adcgfh考點2數據分析與誤差分析eq\a\vs4\al(典例)(2020·浙江高考)某同學分別用圖甲和圖乙的電路測量同一節干電池的電動勢和內阻。(1)在方框中畫出圖乙的電路圖。(2)某次測量時電流表和電壓表的示數如圖所示，則電流I＝________A，電壓U＝________V。(3)實驗得到如圖所示的兩條直線，圖中直線Ⅰ對應的電路是圖________(選填“甲”或“乙”)。(4)該電池的電動勢E＝________V(結果保留3位有效數字)，內阻r＝________Ω(結果保留2位有效數字)?！咀灾鹘獯稹拷馕觯?1)題圖乙中，電流表內接，滑動變阻器串聯接在電源兩端，電壓表測路端電壓，則題圖乙對應的電路如圖所示。(2)一節干電池的電動勢一般約為1.5V，故電壓表量程應選擇0～3V，電流表量程應選擇0～0.6A，所以兩電表的讀數分別為1.30V、0.40A。(3)由閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir，可得U-I圖像的縱軸截距為電源電動勢，圖線斜率的絕對值為電源內阻。題圖甲中電流表外接，則實驗測得的電源內阻r測＝r內＋rA，測量值偏大；題圖乙中電源內阻r測＝eq\f(rV,r內＋rV)r內，測量值偏小，但是由于rV?r真，故題圖乙實驗測出的內阻誤差更小，故圖線Ⅰ對應題圖乙，圖線Ⅱ對應題圖甲。(4)由于干電池內阻較小，故采用題圖乙所示實驗電路。根據閉合電路的歐姆定律有E＝U＋Ir，則r＝eq\f(E－U,I)，將題圖中的圖線Ⅰ延長，與縱軸的交點即為電源的電動勢E＝1.52V，將圖線Ⅰ上的任一點代入，得r＝eq\f(E－U,I)＝eq\f(1.52－1.30,0.4)Ω＝0.55Ω。答案：(1)見解析圖(2)0.40(0.39～0.41均可)1.30(1.29～1.31均可)(3)乙(4)1.52(1.51～1.54均可)0.55(0.52～0.56均可)考點3實驗的改進與創新eq\a\vs4\al(典例)(2018·江蘇高考)