新教材人教版高中物理必修第三册全册实验汇总（2022新高考一轮复习）

人教版必修第三册实验

实验一导体电阻率的测量...............................................-1-

实验二练习使用多用电表..............................................-12-

实验三电源电动势和内阻的测量........................................-20-

实验一导体电阻率的测量

「注意事项」

1.螺旋测微器的使用

(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。

(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0.5mm,即旋钮

D每旋转一周，F前进或后退0.5mm,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0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm。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)X0.01(mm)。

如图所示，固定刻度示数为2.0mm,半毫米刻度线未露出，可动刻度上的示

数为15.0,最后的读数为2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm0

2.游标卡尺

游标卡尺的读数应注意以下几点

(1)第一看一看清精确度

刻度格每小格与精确度

刻度总长度

数(分度)1mm的差值(可精确到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

如图甲所示。

0cm12

I।।।।Ii।।।I।i_।iI>।»iI।।।)

Ii1I|

0510

甲

易错读成11mm+4X0.1mm=11.40mm

正确的读数应为11.4mm,游标卡尺不需要估读，后面不能随意加。或去0。

(2)第二看一游标尺上的零刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端。如图乙所

7J\o

123cm

IIIIT.3目山川UWMJJJIU

o1020

乙

易错读成13mm+10X0.05mm=13.50mm

正确的读数应为14mm+10X0.05mm=14.50mm。

(3)第三看一主尺上的单位

主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，

游标卡尺主尺上的最小刻度是1mm。如图丙所示。

5cm67

11,1,1111,1,1,11IIIIillIIllIlli

III111111111111111111

05101520

丙

易错读成5mm+4X0.05mm=5.20mm

正确的读数应为50mm+4X0.05mm=50.20mm。

3.电流表和电压表的读数

(1)若刻度盘上每一小格为1、01、0.01、…时，需估读到最小刻度值的下一位。

(2)若刻度盘上每一小格为2、0.2、0.02、5、0.5>0.05、…时，只需估读到最

小刻度值的位数。

4.伏安法测电阻的电路选择

R<NRVRA时，用电流表外接法；R>\RVRA时，用电流表内接法。

5.测量金属的电阻率

(1)先测直径，再连接电路。应该把所测量的待测金属丝的两个端点之间的长

度接入电路。

(2)本实验中被测金属丝的电阻值较小，应采用电流表外接法。

(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。

(4)电流不宜太大(电流表用0-0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝

温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。

「误差分析」

1.测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差。

2.电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以RgR

其，由R—p~^,知psij<p真。

3.通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率变化带来误差。

考点1基本测量仪器的读数

典例(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9mm长

10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为mm、

mm、mm»

(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是

________mm0

(3)①如图丙所示的电表使用0—0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表

A,图中表针示数为A；当使用0〜3A量程时，对应刻度盘中每

一小格代表A,图中表针示数为Ao

②如图丁所示的电表使用较小量程时，每小格表示V,图中表针示数

为V。若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示V,图中表

针示数为V,

丙丁

【自主解答】

解析：(1)题图甲中最上面图的读数：整毫米是16,不足1毫米数是7X0.1mm

=0.7mm,最后结果是16mm+0.7mm=16.7mm。

中间图的读数：整毫米是23,不足1毫米数是17X0.05mm=0.85mm,最后

结果是23mm+0.85mm=23.85mm。

最下面图的读数：整毫米是3,不足1毫米数是7X0.02mm=0.14mm,最后

结果是3mm+0.14mm=3.14mm。

（2）固定刻度示数为1.0mm,不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0,

最后的读数为1.0mm+15.0X0.01mm=1.150mmo

（3）①使用0〜0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A,表针示数为0.44

A;当使用0〜3A量程时，每一小格为0.1A,表针示数为2.20A。

②电压表使用0〜3V量程时，每小格表示0.1V,表针示数为1.70V;使用

较大量程时，每小格表示0.5V,表针示数为8.5Vo

答案：（1）16.723.853.14（2）1.150（1.149-1.151均可）（3）①0.020.44

0.12.20（2.19~2.21均可）②0.11.70（1.69〜1.71均可）0.58.5

考点2仪器的选取和电路设计

典例在“测定金属的电阻率”的实验中，被测金属丝的电阻大约为6。，先用

刻度尺测出金属丝的长度/以及金属丝的直径M接着用伏安法测出金属丝两端的

电压U和通过金属丝的电流/,计算出它的电阻，再根据电阻公式计算出该金属材

料的电阻率。

在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下供选择的实验

器材：

直流电源及电动势约为4.5V,内阻很小；

电流表Ai：量程0〜0.6A,内阻为0.125C；

电流表A2：量程0〜3A,内阻为0.025Q；

电压表V］：量程0〜3V,内阻为3kC；

电压表V2：量程0〜15V,内阻为15kQ；

滑动变阻器用：最大阻值10Q,允许通过的最大电流为0.2A；

滑动变阻器心：最大阻值20Q,允许通过的最大电流为1.0A；

开关，导线若干。

要求有较高的测量精度，并能测得多组数据。

（1）在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的电压表

是，应该选用的滑动变阻器是-（均填器材符号）

（2）根据所选的器材，在如图所示的虚线框中画出实验电路图。

(3)用测得的物理量表示电阻率的表达式为p=.(用字母表示)。

【自主解答】

解析：(1)电源电动势约为4.5V,被测金属丝的电阻约为6Q,干路中的最大

电流约为0.75A,为使电表读数误差较小，故电流表选Ai,电压表选Vi,滑动变

阻器Ri允许通过的最大电流0.2A太小，所以滑动变阻器选/?2。

(2)待测金属丝的电阻较小，电流表应采用外接法，要求能测得多组数据，故

滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示。

⑶由区=号及R=p(,又5=兀e=今"，得

U7rd2

RS7'~Und1

p="r=~r=F。

答案：(1)A|V1&(2)见解析图⑶需

【技法总结】

电流表内、外接法的比较及选取

(1)电流表、电压表测电阻两种方法的比较

电流表内接法电流表外接法

_@——

电路图C凡

——@-----[=□-------@-4—<=3

误差原因电流表分压U；«ij—UX~\~UK电压表分流/测=/x+/v

R测一声一心+心>&•,测量值-5RxRvc、而且/士

电阻的R测—j—pip<Rv，测里值

/测/测Kx-vK\

蒯量值

大于真实值小于真实值

适用条件HA《RRv》Rr

(2)两种接法的选择

①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较小，宜采用电流表外接法；若R较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大

内偏大，小外偏小”。

②临界值计算法

R、RRVRA时，用电流表外接法；

RQ'RVRN时，用电流表内接法。

③实验试探法：按如图所示连接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与

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。

O———II——I--t—O

R,1：

考点3数据分析与误差分析

典例(2019・江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如

下：

(1)螺旋测微器如图甲所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在

测砧与测微螺杆之间，再旋动(选填或"C”)，直到听到“喀喀”

的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。

(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其

平均值作为电阻丝的直径。

(3)图乙中&为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图丙实

物电路中的正确位置。

(4)为测量心，利用图乙所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压5和电流

人的值，作出的关系图像如图丁所示。接着，将电压表改接在a、8两端,

测组电压。2和电流/2的值，数据见下表:

UdV0.501.021.542.052.55

/2/mA20.040.060.080.0100.0

请根据表中的数据,

⑸由此，可求得电阻丝的电阻R.\=Q。根据电阻定律可得到电阻丝

的电阻率。

【自主解答】

解析：(1)旋转微调旋钮C。

(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测量直径,

然后取平均值作为测量值。

(3)滑动变阻器采用分压式接法接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。

甲

（4）将所给的5组数据标注在U-I图像中，用过原点的直线把它们连在一起,

+R）,由作出的02-拉图线的斜率可得三=25.50。故凡=（49.0—25.5）0=23.5。。

答案：（1）C（2）不同（3）见解析图甲（4）见解析图乙（5）23.5（23.0〜24.0均

可）

考点4实验的改进与创新

典例国标（GB/T）规定自来水在15c时的电阻率应大于13Q-mo某同学利用

图甲电路测量15c自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细

管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞

电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为

3V,内阻可忽略），电压表Vi（量程为0〜3V,内阻很大），电压表V2（量程为0-3

V,内阻很大），定值电阻R（阻值4kQ）,定值电阻用（阻值2kC）,电阻箱R（最大

阻值9999Q）,单刀双掷开关S,导线若干，游标卡尺，刻度尺。

乙丙

实验步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径必

B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C.把S拨到1位置，记录电压表VI示数；

D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表Vi示数相

同，记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱的长度，重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L

和电阻箱阻值R；

F.断开S,整理好器材。

(1)测量玻璃管的内径4时，游标卡尺示数如图乙所示，则“=mm。

(2)玻璃管内水柱的电阻R的表达式为R,=(用吊、足、R表示)。

(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙

所示的总关系图像。自来水的电阻率。=Q-m(结果保留2位有效数

字)。

(4)本实验中若电压表Vi内阻不是很大，则自来水电阻率的测量结果将

(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。

【自主解答】

解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管的内径d=30mm+OXO.O5mm=

30.00mm。

(2)把S拨到1位置，记录电压表Vi示数，得到通过水柱的电流力=看，由闭

合电路欧姆定律，有E=U+^-RxO把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表

AI

V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R,得到该支路的电流/2=号，

由闭合电路欧姆定律，有E=U+&i2,联立解得尺=警。

1\K

⑶由电阻定律R=fk,凡=警，联立解得总关系图线的

JI\pLL

斜率k=OAX

，八3八,RiR2s。7vd2.、pRiRind2，，八

10'Q•m,k=~,S=4,代v入数据解仔p——14Q-m。

(4)本实验中，若电压表Vi内阻不是很大，则通过水柱的电流/1大于测量值，

得到＞号，即自来水电阻的测量值偏大，自来水电阻率的测量结果将偏大。

答案：⑴30.00Q)窄(3)14⑷偏大

【核心归纳】

“测定金属的电阻率”的实验核心是导线电阻的测量，除伏安法外，本实验

的主要创新点体现在测量目的、测量方法等，要注意实验原理、实验手段的迁移。

常见创新视角如下：

(1)实验原理的创新

教材中的实验是测量金属丝的电阻率，可以采用教材实验的原理测定导线的

长度或导线的电阻。

(2)实验器材的创新

①实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝紧密缠绕在圆柱形

铅笔上30〜50匝，测总长度，然后求出直径。

②还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器。

(3)测量对象的创新

可以将测量金属丝的电阻率，改为测量圆柱体金属、圆桶形薄片、电解液等

的电阻率。

实验二练习使用多用电表

i.r解多用电表的构造和原理.掌握多用电表的

实验使用方法

目的2.会使用多用电表测电压、电流及电阻

3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件

表

头

指根据闭合电路欧姆定律

针

实验⑴当红、黑表笔短接时./*=

定s

思路A„+A+r

位⑵当被测电阻H接在红、黑表笔两端时.

螺

欧/=—£—

丝

姆Rf,+R+r+Rx

选

调(3)当/中二/4时.中值电阻凡产4+/?+/,

零

择

旋

开此电阻等于多用电表的内阻

钮

关

实验多用电表、电学黑箱、克流电源、开关、导线若

器材干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个

纤

表

笔I.测量定值电阻

⑴机械调零:调整指针定位螺丝，使指针指向左端的零位置

⑵根据被测电阻的估计限值,选择合适的挡位,把两表笔短

接.进行欧姆调零

⑶将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数

进行(4)改变选择开关挡位时,需重新进行欧姆调零

实验(5)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡

2测.量:小灯泡的电压和电流

3.测埴二极管的正、反向电阻

4.探索黑箱内的电学元件

।.测电阻时.电阻值等于指针的示数与倍率的乘积

2.测电流和电压时，如果表盘的最小刻度为等.

数据读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、

分析0.02、0.5。05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可

「注意事项」

1.使用多用电表的注意事项

(1)使用前要先机械调零。

⑵两表笔在使用时，电流总是“红进黑出”。

(3)测电阻时

①指针指中值附近较准，否则换挡。

②每换一挡必须重新欧姆调零。

③读出示数要乘以倍率。

(4)使用完毕，选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电

池。

2.电路故障检测注意事项

将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。在电源完好时，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，则说明该部分电路内有

断点。

「误差分析」

1.偶然误差

(1)估读时带来的误差。

(2)表头指针角度偏转过大或过小都会使误差增大。

2.系统误差

(1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时

更换电池。

(2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实

考点1多用电表的原理及使用

典例图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R、

R2、R3、Rt和R是定值电阻，尺是可变电阻；表头©的满偏电流为250HA，内阻

为480Q。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有

5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡,

欧姆“X100C”挡。

A-v-n

(1)图甲中的A端与.(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。

(2)关于R6的使用，下列说法正确的是。

A.在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”

位置

C.使用电流挡时，调整治使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得RI+R2=C,R4=Qo

(4)某次测量时，该多用电表指针位置如图乙所示。若此时8端是与“1”相连的，

则多用电表的读数为；若此时B端是与“3”相连的，则读数为

；若此时B端是与“5”相连的，则读数为。(结果均保留3

位有效数字)

【自主解答】

解析：(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。

(2冰6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两

表笔短接，调整心使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，故B正确。

(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以

RI+H2=^"=160Q

换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与Ri、R2并联组成新表头,

新表头的内阻

(R+R2)R

=120Q

R\+/?2+Rg

新表头的量程是0〜1mA,所以

"l0-3C—l20c=880。。

(4)某次测量时，该多用电表的指针位置如题图乙所示。若此时B端与“1”相连，

则多用电表是量程为0〜2.5mA的电流表，则读数为1.44mA;若此时8端与“3”

相连，多用电表是欧姆“X100Q”挡，则读数为11.0X100Q,即1.10义1()3。；

若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为0〜5V的电压表，则读数为2.89V。

答案：⑴黑(2)B(3)160880(4)1.44mA

1.10X103Q2.89V

考点2用多用电表判断电路故障

典例如图所示是某同学连接的实验电路实物图。若灯Li、L2都不亮，他采用

下列两种方法进行故障检查：

（1）使用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于的量程是（）

A.0~2.5VB.0-10V

C.0-50VD.0—250V

（2）该同学的测试结果如表1所示，在测试a、8间直流电压时，红表笔应接触

（选填“a"或*”）。根据测试结果，可以判定故障是（）

A.灯Li短路B.灯L2短路

C.cd段断路D.4段断路

表1

测试点。、bc、dd、f

电压表示数情况有示数无示数有示数

（3）将开关断开，再选择欧姆挡测试，测试结果如表2所示，那么进一步检查

出的故障是（）

A.灯L断路

B.灯L2断路

C.灯Li、灯L2都断路

D.de段断路

表2

测试点c、dd、ee、f

指针偏转情况

【自主解答】

解析：（1）四节干电池的总电动势为6V,应用多用电表的直流电压的10V挡

进行测量，故选B。

（2）在测试“、匕间直流电压时，因为电流必须从多用电表的正接线柱流入，所

以红表笔应当接触心若灯Li短路，则灯Li不亮，而灯Lz亮，这与题述不符，故

A错误；若灯L2短路，则灯L2不亮，而灯Li亮，这与题述不符，故B错误；若

cd段断路，则d、/间没有电压，无示数，故C错误；若分段断路，电路中无电流，

两灯都不亮，a、Z?和d、./■间有电压，c、d间无电压，与题述相符，故D正确。

(3)欧姆表的无穷大刻度在最左端，零刻度在最右端，电路断路时，其电阻为

无穷大。根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明d、e间导线断路，故

D正确。

答案：(1)B(2)aD(3)D

【核心归纳】

使用多用电表检测故障的三点注意事项

(1)电流挡检测：将电流表串联在电路中，若示数为0,说明与电流表串联的部

分电路断路。

(2)电压挡检测：将电压表与部分电路并联，若示数为0或小于电动势，说明

该部分电路完好。若示数等于电动势，说明该部分电路中有断点。

(3)欧姆挡检测：将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若电阻无穷

大说明此元件断路。

考点3用多用电表探索黑箱内的电学元件

典例如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对

其进行探测。

(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电

表的(选填“A”“B”或"C”)。

(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、人接点间是否存在电源时，一表笔

接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情

况。

(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至欧姆“XI”挡，调节好多用电表,

测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正、反向阻值均相等，测量记录

如表所示。两表笔分别接。、8时，多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充

完整，并在黑箱图甲中画出一种可能的电路。

两表笔接的接点多用电表的示数

。、h________Q

a、C10.0Q

b、c15.0Q

【自主解答】

解析：⑴使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A,使指针指到左边的“0”

刻度线处。

(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触

接点b„

(3)欧姆表的读数为5.0X1Q=5.0C：每对接点间正、反向电阻均相同，说明

黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图

甲、乙所示。

甲乙

答案：(1)A⑵短暂(3)5.0见解析图

【核心归纳】

判断元件应用挡位现象

电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源

电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同

示数很小说明黑表笔接二极管正极，示数很大说明黑

二极管欧姆挡

表笔接二极管负极

指针先指向某一小阻值后逐渐增大到“8"，且指针

电容器欧姆挡

摆动越来越慢

考点4实验的改进与创新

典例某兴趣小组对市场中的电线进行调查。

⑴如图甲所示，采用绕线法测得该电线直径为mm。

甲乙

（2）取长度为100m的电线，欲测其电阻：

①先用多用电表进行粗略测量，将多用电表的选择开关置于“X10”挡并调

零后，两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图乙所示。为了使测量

值更准确，选择开关应置于（选填"X1”“X100”或“X1k”）挡，并将

两表笔短接，调节图丙中的（选填"A”或"B”）重新调零后进行测量。

②用伏安法测量其电阻，并设计如图丁所示的电路，则电压表的另一端应接

（选填％”或?"），测得电压表示数为4.50V,而电流表示数如图戊所示，

则所测的电阻为Qo

【自主解答】

解析：(1)由题图甲可知，10匝导线的直径之和为12.0mm,则该导线的直径

u12.0-…

为-j^mm=1.20mmo

(2)①欧姆表偏转角度过大，说明待测电阻的阻值较小，应换用小倍率挡；换

挡后，需要重新进行欧姆调零，方法是将两表笔短接，调节题图丙中的B旋钮(欧

姆调零旋钮)，使指针指到欧姆零刻度处。②因待测电阻的阻值较小，应采用电流

表外接法，故电压表的另一端应接a；电流表量程为0〜3A,分度值为0.1A,则

450

读数为2.50A,故电阻/?=方。=1.80。。

答案：(1)1.20(2)®XIB②a1.80

实验三电源电动势和内阻的测量

「注意事项

1.电池选取：应选用内阻较大的旧电池。

2.实验操作：实验中不宜将电流调得过大，电表读数要快，每次读完数后立

即断开开关。

3.数据要求：要测出不少于6组的（/,S数据，且变化范围要大些。

4.描点画图：画U-/图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上

的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。

5.纵轴标度的确定：纵轴的刻度可以不从0开始，而是依据测得的数据从某

一恰当值开始(横坐标/必须从0开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短

路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。

「误差分析」

1.偶然误差

(1)由于电表读数不准确引起误差。

(2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。

(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。

2.系统误差

(1)若采用如图甲所示电路图，其U-I图像如图乙所示。由于电压表的分流作

用造成误差。

①当电压表示数越大时，电压表分流越大；反之，电压表分流越小，可推断

电压表示数为0时，/v=0,短路电流的测量值等于真实值。

②E测＜E宾，r测＜「其。

(2)若采用如图丙所示电路图，其U-I图像如图丁所示。由于电流表的分压作

用造成误差。

①当电压表示数越小时，电流表的分压越大；电压表示数越大时，电流表的

分压越小，可推断断路时，电流表分压为0,则断路时，电压表示数等于电动势。

②E测=£良，r；财＞「真，一般来说，「测的误差非常大。

考点1实验思路与实验操作

典例用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V,

内电阻约1Q）的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材

供选用：

A.电流表：量程0〜0.6A,内电阻约1Q

B.电流表：量程0〜3A,内电阻约0.2Q

C.电压表：量程0〜3V,内电阻约30kC

D.电压表：量程0〜6V,内电阻约60kQ

E.滑动变阻器：0〜1000Q,额定电流0.5A

F.滑动变阻器：0〜20Q,额定电流2A

（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用,电压表应选用,

滑动变阻器应选用o（均填仪器的字母代号）

（2）如图所示为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,

还需在电路中用导线将和相连、和相连、

和相连。（均填仪器上接线柱的字母代号）

【自主解答】

解析：（1）电池组的总电动势约为4.5V,应选择量程为0〜6V的电压表。滑

动变阻器应选择阻值接近电源内阻的，以便调节。电流表在选择时应注意量程与

滑动变阻器的调节范围。

（2）按照所选电压表和电流表，由于电源内阻较小，为减小误差，设计电路如

图所示，因此将a、d相连，c、g相连，于、力相连。

答案：(1)ADF(2)adcgfh

考点2数据分析与误差分析

典例(2020.浙江高考)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电

动势和内阻。

(1)在方框中画出图乙的电路图。

(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流/=A,电压

U=Vo

⑶实验得到如图所示的两条直线，图中直线I对应的电路是图(选填

“甲”或“乙”)。

(4)该电池的电动势石=V(结果保留3位有效数字)，内阻r=

Q（结果保留2位有效数字）。

【自主解答】

解析：（1）题图乙中，电流表内接，滑动变阻器串联接在电源两端，电压表测

路端电压，则题图乙对应的电路如图所示。

-_ii——

（2）一节干电池的电动势一般约为1.5V,故电压表量程应选择0〜3V,电流表

量程应选择0〜0.6A,所以两电表的读数分别为1.30V、0.40Ao

（3）由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,可得U-I图像的纵轴截距为电源电动

势，图线斜率的绝对值为电源内阻。题图甲中电流表外接，则实验测得的电源内

阻广加=厂内+小，测量值偏大；题图乙中电源内阻r*i=一工一八内，测量值偏小，但

r内十rv

是由于rv》r*,故题图乙实验测出的内阻误差更小，故图线I对应题图乙，图线

II对应题图甲。

（4）由于干电池内阻较小，故采用题图乙所示实验电路。根据闭合电路的欧姆

E—LJ

定律有E=U+〃，则r=一厂，将题图中的图线I延长，与纵轴的交点即为电源

p—TJ1弓？一130

的电动势E=1.52V,将图线I上的任一点代入，得r=—j~='04-Q=

0.55Qo

答案:（1）见解析图（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）

考点3实验的改进与创新

典例（2018・江苏高考）一同学测量某干电池的电动势和内阻。

（1）图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。

请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。

待测干电池开关

甲

⑵实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数/,以及计算的7数据见下表: