C.学生电源E：电动势为30 V，内阻r可以忽略 D.滑动变阻器R1：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A E.滑动变阻器R2：阻值范围0～500 Ω，额定电流0.5 A F.开关S及导线若干
图9
(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图9所示，则漆包线的直径为d＝________mm。
(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程________(选填量程序号)，电压表应选择量程________(选填量程序号)，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”)。请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中。
图10
(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图10所示，可求出这卷漆包线的电阻为________Ω(结果保留三位有效数字)。
(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L＝________(用U、I、d、ρ表示)。
解析： (1)由螺旋测微器的读数规则知d＝0.5 mm＋0.330 mm＝0.830 mm。(2)电源电动势为30 V，则电压表3 V量程太小，漆包线的阻值约为20 Ω，电流表3 A的量程太大，不能用；根据题意知应采用分压式电路，滑动变阻器选用总电阻较小的R1。(3)电压表示数为U＝U
11.5 V，电流表示数为I＝0.54 A，电阻R＝≈21.3 Ω。(4)金属丝
I
?d?2L
横截面积S＝π??，根据电阻定律可知R＝ρ，再由欧姆定律有R
S?2?
Uπd2U
＝，联立可得L＝。 I4Iρ
答案 (1)0.830 (2)① ④ R1 如图所示 (3)21.3 πd2U(4) 4Iρ
2.我们在使用电源前往往需要知道其电动势和内阻，则需要设计电路进行测量。在测定某一电池组的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.待测电池组(电动势约为6 V，内阻约为3 Ω) B.电流表G(量程1 mA，内阻RG＝10 Ω) C.电流表A(量程50 mA，内阻约为RA＝2 Ω) D.电压表V(量程15 V，内阻RV＝100 kΩ) E.滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流为1 A) F.滑动变阻器R2(0～5 000 Ω，额定电流为1 A)
G.定值电阻r1(电阻1 000 Ω) H.定值电阻r2(电阻100 Ω) I.开关和导线若干 请回答下列问题：
(1)滑动变阻器应该选择________。(填写器材前的代号)
(2)为了既方便操作又能准确地进行测量，请根据实验器材帮助设计测量电源电动势和内阻的电路，电路图画在虚线框内，并在电路图中标明各电器元件的符号。
图11
(3)实验中通过多次改变电路中电阻值，读取记录两电流表的示数，用描点法画出电流表G的电流I1随电流表A的电流I2变化的图象，测出的数据绘出的I1－I2图线如图11所示，其中a>b，则由图线可知电池组的电动势E＝________，内阻r＝________。(用字母表示) 解析： (1)电压表量程太大，不能用，电表只能选择电流表A和电流表G。内阻已知的G和定值电阻r1串联改装成电压表使用，其量程约为1 V；电流表A的内阻与被测电源内阻相当，不能接在干路上，和滑动变阻器串联，改装后的电压表测它们的电压，两电表都满偏时，需要滑动变阻器的电阻值约为20 Ω，滑动变阻器应选R1。(2)电源电动势为6 V，滑动变阻器部分两端电压最大约为1 V，则干路中保
护电阻需分压大约5 V，根据串联电路特点可知干路中保护电阻阻值约为100 Ω，选用定值电阻r2，则设计电路如答案中图所示。(3)应用闭合电路欧姆定律有E＝(I1＋I2)(r2＋r)＋I1(RG＋r1)，由图象可知：当I1＝0时I2＝a，则有E＝a(r2＋r)；当I2＝0时I1＝b，则有E＝b(r2ab（RG＋r1）b（RG＋r1）＋r＋RG＋r1)，联立解得E＝、r＝－r2。
a－ba－b答案 (1)E (2)电路如图所示 ab（RG＋r1）b（RG＋r1）
(3) －r2
a－ba－b
【题后反思】 1.电学仪器的选择
电学元件的选择原则是安全、准确、方便。
(1)电源的选择：一般可以根据待测元件的额定电流或额定电压选择符合需要的电源。
(2)电表的选择：一般根据电源电动势或待测元件的额定电压选择电压表，再估算待测电流的最大值选择电流表。注意测量时要使电表的指针偏转角度较大。
(3)变阻器的选择：在安全条件下，分压式选最大阻值较小的。 2.控制电路的选择
(1)从节能的角度考虑，优先选用限流式。 (2)以下三种情况必须用分压式：
①要求待测电路的U、I从0变化； ②R滑?Rx；
③选用限流式时，Ux、Ix过大(超过电表量程，烧坏电表、电源或用电1
器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满偏量程的，读数误差大)。
3
热点3：实验数据的处理及实物连线
1.要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：直流电源(电压为4 V)；电流表(量程为0～0.6 A。内阻约0.5 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；开关一个、导线若干。 (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列选项中的________(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流1 A) B.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定电流0.3 A)
(2)图12甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接。(用笔画线表示对应的导线) (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。由曲线可知小灯泡的电阻随电压的增大而________(填“增大”“不变”或“减小”)。