(10分) 如图甲为欧姆表电路的原理图，某兴趣小组认为欧姆表内部（图中虚线框内）可等效为一电源，设计如图乙的电路来测量欧姆表某挡位的电动势与内阻。具体操作如下：

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R/kΩ	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/mA	1.48	1.20	1.03	0.86	0.74	0.67
	0.68	0.83	0.97	1.16	1.35	1.49

（1）将欧姆表的选择开关旋至某挡位，A、B 两表笔短接，调节调零旋钮使指针指在电阻零刻度；
（2）将毫安表与滑动变阻器R 按图乙连接好；
（3）调节滑动变阻器R 滑片的位置，读出毫安表和对应的欧姆表读数，把测量的多组数据填人下表。
试完成下列内容：
①图甲中A是（选填“红”、“黑” ）表笔；
②根据表中的数据，画出1/I--R关系图像；

③由所绘图像得出该挡位的电动势为 V，内阻为 Ω；
④本实验所测电动势的值（选填“> ”、“=" ”" 、或“< " ）理论值。

答案

①红（2分）；②见下图（2分）；

③2.90～3.10都算对（2分），1450～1550都算对（2分）；④＝（2分）。

解析

试题分析：①对于欧姆表内部的电流表G来说，其左端接电源的正极，故电流表G的左端应该是正接线柱，而A端对应的正是其左端，故它应该是红表笔，代表正接线柱；
②根据图表中的数据，画点、连线即可；
③设该挡位的电动势为E，内阻为r，则根据欧姆定律得：E=I(R+r)，故

，故1/I--R关系图像的斜率就是电动势的倒数，所以

，解之得E=3.08V，注意在计算斜率时，由于所选的点不同，斜率的大小可能有所差，其值在2.90～3.10都算对；再将E代入任意一组数据中，可得其内阻的大小为1450Ω～1550Ω；
测量时的等效电路图如下图所示，由于实验中的电流测量是准确的，外电路的电阻值也能够读出来，故所测电动势的值等于理论值。

举一反三

（8分）下方的U-I图像中的直线a是由5节完全相同的电池串联而成的电源A的U-I关系曲线，直线b是定值电阻B的U-I关系曲线，由图可知，每一节电池的电动势为______________V，下表是由某种材料制成的元器件C两端所施加的电压和相应所通过电流值，由这些数据可知，元器件C的电阻值随通过电流的增大而______________（填写变化情况）；如果把定值电阻B和元器件C并联后接在电源A两端，由图线可知：通过B电阻的电流大小为______________A，此时器件C的电功率为______________W。

U（V）	0	0.5	1	2	3.5	4.5	7
I（A）	0	0.1	0.15	0.2	0.25	0.27	0.3

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某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。
①甲同学要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）
直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
电流表A₁（量程350mA，内阻约为1Ω）
电流表A₂（量程150mA，内阻约为2Ω）
滑动变阻器R₁（阻值0 ~ 200Ω）
滑动变阻器R₂（阻值0 ~ 10Ω）
实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______；（填写器材代号）
以下的四个电路中应选用_________进行实验。

②乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图所示。然后他用图所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图上，它们是A点和B点。已知R₀=9.0Ω，则该电源的电动势

_______V，内电阻

_______Ω。这个电源给元件3供电时，元件3的电功率P=_______W。

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实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：
①待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ待测）一只；
②电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；
③电池组（电动势约为3V，内阻不计）；
④滑动变阻器一个；
⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；
⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是（填“甲”或“乙”）电路。
（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和（填上文字和符号）；
（3）由所测物理量选择下面适当坐标轴，能作出相应的直线图线，最方便的计算出电压表的内阻：

A．

B．

C．

D．

（4）设直线图像的斜率为

、截距为

，请写出待测电压表内阻表达式

＝。

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一个电压表V₀，量程3V，内阻约为1kΩ．为进一步测量V₀的内阻，有甲、乙两个电路可选择．备选器材有：
电流表A₁，量程3mA；
电流表A₂，量程0.6A；
电压表V，量程3V，内阻R_v＝1.2 kΩ；
滑动变阻器R，0～3000 Ω；
电源E，6V电池组，内阻不计．

（1）若选用甲电路，电流表应选用　　　　　，若V₀和选用电流表示数分别为U₀和I，则测得电压表的内阻R₀＝　　　　　．
（2）若选用乙电路，若V₀和V示数分别为U₀和U，则测得电压表的内阻R₀＝　　　　　（用U₀、U、R_V等字母表示）．

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（10分）探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意．
（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I= A，U= V．

（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：

l/cm	30.00	40.00	50.00	60.00	70.00	80.00
R/Ω	2.1	2.9	3.5	4.2	5.0	5.7

请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是．
（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是．

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