第13讲电学实验
【选考真题】
（2022?浙江）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度l、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个UI的值，作出U
（1）在实验中使用的是0～20Ω（选填“0～20Ω”或“0～200Ω”）的滑动变阻器。
（2）在某次测量时，电压表的指针位置如图3所示，量程为3V，则读数U＝1.31V。
（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0×10﹣8m2，则合金丝甲的电阻率为1.0×10﹣6Ω?m（结果保留2位有效数字）。
（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的UI?l图像，由图可知合金丝甲的横截面积
【解答】解：（1）为方便实验操作，在实验中使用的是0～20Ω的滑动变阻器。
（2）电压表量程是3V，由图3所示表盘可知，其分度值为0.1V，示数为1.31V。
（3）由欧姆定律与电阻定律得：R=UI=ρl
由图2所示UI?l图象可知，图象的斜率k=
代入数据解得：ρ≈1.0×10﹣6Ω?m
（4）另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，横截面积变为：S′＝S+S乙
由图2中图线b可得：S′=ρkb=1.0×10
S乙＝S′﹣S＝2.8×10﹣7m2﹣7.0×10﹣8m2＝2.1×10﹣7m2，故合金丝甲的横截面积小于乙的横截面积。
故答案为：（1）0～20Ω（2）1.31；（3）1.0×10﹣6；（4）小于。
（2021?浙江）小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1＝1.65V，电流表的示数如图2所示，其读数I1＝0.34A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为U2＝1.75V，I2＝0.33A。由此可知应采用电流表外（填“内”或“外”）接法。
（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请画出对应的电路图；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关掷到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示，则待测电阻Rx＝5Ω。此方法，有（填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近。
【解答】解：（1）如图2所示，电流表使用的是0﹣0.6A的量程，分度值为0.02A，估读到与分度值相同位，故读数为I1＝0.34A
两次测量电压测量值绝对误差△U＝U2﹣U1＝1.75V﹣1.65V＝0.10V，
电流测量值绝对误差△I＝I1﹣I2＝0.34A﹣0.33A＝0.01A，
电压测量值相对误差△UU
电流测量值相对误差△II
可见电流测量值相对误差小于电压测量值相对误差，为了减小系统误差应使电压的测量无系统误差，故采用外接法。
（2）①电路图见右图
②由闭合电路欧姆定律I=ER+r可知，使两次电流表读示数尽量相同，则两次电路的总电阻接近相等，可知待测电阻的阻值近似等于电阻箱的阻值，由题图3可知电阻箱的读数为5Ω，则Rx＝5
此方法是有明显的实验误差的，电阻箱的最小分度为1Ω，与待测电阻（约5Ω）比较接近，在调节电阻箱的阻值时，使电流表的读数与前一次无法完全相同，即电阻的阻值无法调节到和待测电阻相同。
故答案为：（1）①0.34；外；（2）①电路图见解答；②5；有；电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近。
（2021?浙江）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，
①用如图1所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图2所示，则该电池的电动势E＝1.46V（保留3位有效数字）；内阻r＝0.64Ω（保留2位有效数字）。
②现有如图3所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9999Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10Ω，电流表G的量程为0～3mA、内阻为200Ω，电压表的量程有0～3V和0～15V。请在图3中选择合适的器材，在方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。
【解答】解：①根据闭合电路欧姆定律：E＝U+Ir可得U＝E﹣Ir，可知电源的U﹣I图线为直线；
将题干中得图线延长与横纵轴分别相交，如图
可知图象与纵轴交点即为电动势，即E＝1.46V
图象斜率的绝对值为电源内阻，即：r=ΔUΔI=
②方法1：电流表量程太小，可以通过并联电阻箱改装电流表，扩大电流表的量程，改装为大量程的电流表来测量电流，电路图如图
根据闭合电路欧姆定律E＝U+Ir可以绘制U﹣I图象求解电动势和内阻。
方法2：也可以使