2027届高考物理一轮复习专项训练-第十章　电阻和电源的U-I图线与电学实验综合

**基本信息** 聚焦U-I图像分析与电学实验，通过典例系统构建从图像斜率应用到实验误差控制的解题方法链，强化电路模型建构与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电阻和电源的U-I图线|5题（含多选）|图像斜率法求电阻/内阻、交点法确定工作状态、功率公式应用|从基础概念（电动势/内阻）到综合应用（输出功率/效率），形成“图像表征-规律应用-情境迁移”逻辑链| |电学实验综合|4题（含设计题）|伏安法变式、误差分析、数据处理（图像法/公式法）|从仪器选择到方案优化，构建“实验原理-操作规范-数据解读”探究路径，渗透科学态度与责任|

电阻和电源的U-I图线 (分值：30分) 1~5题每题6分 1.(多选)(2026·山东菏泽市检测)如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是(　　) A.电阻R1、R2的阻值之比为4∶3 B.该电源的电动势为6 V，内阻为2 Ω C.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6 W D.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1∶1 2.(多选)如图甲所示，电源的电动势为E=5 V、内阻为r=20 Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是(　　) A.小灯泡A的电阻随着电压的增大而减小 B.开关S闭合后，灯泡A的电阻会减小 C.开关S闭合后，灯泡A消耗的功率会增加 D.开关S闭合后，电源的效率会减小 3.(2025·北京市第一七一中学模拟)硅光电池具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的(　　) A.电动势为5 V B.内阻为5.5 Ω C.输出功率为0.72 W D.效率为50% 4.(多选)(2026·河南漯河市检测)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ 是一个小灯泡的U-I图线。曲线Ⅲ 与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5 A，3.75 V)、Q(6 A，5 V)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是(　　) A.电源1与电源2的内阻之比是2∶3 B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1 C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是9∶10 D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是8∶5 5.(多选)如图为某种锂电池充电过程中电池电压、充电电流随时间变化的图像。根据图像，可以做出的正确推断是(　　) A.该锂电池的电动势约为4.2 V B.该锂电池的充电电压可能小于4.2 V C.充电的1.0~3.0小时内，电池充入的电荷量为1 000 mA·h D.若该锂电池的容量为1 400 mA·h，则整个充电过程中，锂电池增加的电能不超过5.88 W·h 电学实验综合 (分值：40分) 1.(10分)(2025·广东湛江市期末)某实验小组为改装一电子秤，选用器材如下：电动势为3 V的电源(内阻不计)、量程为0~3 V的理想电压表、阻值为5 Ω的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.05 m，总阻值为25 Ω)、轻弹簧(电阻不计)、托盘、开关、导线等，实验原理如图甲所示；电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连，当托盘中没有放重物时，滑动触头恰好指在电阻丝的最上端，此时电压表示数为零，g取10 m/s2。 (1)(2分)图甲中，定值电阻R0的主要作用是　　　　　　　　；  (2)(4分)弹簧所受弹力F与其形变量ΔL的关系如图乙所示，该弹簧的劲度系数为　　　　 N/m；若按图甲进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m成　　　　(选填“正比”或“反比”)关系；  (3)(2分)某同学利用相同的器材提出另一实验方案，如图丙所示，若按此方案进行实验，则U与被测重物质量m的关系式为　　　　　　　　(用m表示)；  (4)(2分)对比甲与丙两种方案，你觉得哪个方案更优，并说出你的理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.(12分)(2024·山东淄博市一模)干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的-R的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。 (1)(2分)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为　　　　 Ω。  (2)(4分)若定值电阻R0=1.0 Ω，令y=，x=R，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea=　　　　 V(可用分数表示)，内阻ra=　　　　 Ω。  (3)(2分)根据图乙可以判断，图线　　　　(选填“a”或“b”)对应的是新电池。  (4)(4分)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令y=I2(R+R0)，x=R+R0，则由计算机拟合得出的y-x图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为x=　　　　 Ω，y=　　　　 W(结果均保留2位有效数字)。  3.(10分)(2025·湖南长沙市长郡中学模拟)李华同学查阅资料：某金属在0~100 ℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为Rt=R0，其中R0为该金属在0 ℃时的阻值，α为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和α值。可提供的实验器材有： A.干电池(电动势约为1.5 V，内阻不计) B.定值电阻R1(阻值为1 kΩ) C.定值电阻R2(阻值为800 Ω) D.滑动变阻器RP1(阻值范围0~40 Ω) E.滑动变阻器RP2(阻值范围0~4 kΩ) F.电流计G(量程0~200 μA，内阻约500 Ω) G.电阻箱R(最大阻值为9 999.9 Ω) H.摄氏温度计 I.沸水和冷水各一杯 J.开关两个及导线若干 请回答下列问题： (1)(4分)滑动变阻器应选用　　　　　(选填“RP1”或“RP2”)，开关S1闭合前，滑动变阻器的滑片移到　　　　　(选填“a”或“b”)端。  (2)(2分)将电阻箱的阻值调为500 Ω，闭合开关S1，将滑动变阻器调到合适的阻值，读出电流计G的示数，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，当电阻箱的示数为360.0 Ω时，此时发现闭合开关S2前、后电流计G的示数相等，则电流计G的内阻为　　　　　 Ω。  (3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和α值的步骤如下： ①断开开关S1、S2，将R2取下换成该金属电阻，并置于沸水中； ②闭合开关S1，读出电流计G的示数；闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，直至闭合开关S2前、后电流计G的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数R和水的温度t； ③多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据。 (4)(4分)以电阻箱的示数R为纵轴，温度t为横轴，作出的图像如图乙所示，则该金属电阻在0 ℃时的阻值为　　　　　 Ω，温度系数为　　　　　 ℃-1(结果用a、b、c表示)。  4.(8分)(2025·山西省三模)从玩具车上拆下一个小电动机M，用一节5号干电池为它直接供电，发现电动机并不转动。将两节5号电池串联起来为该电动机直接供电，这时电动机转动起来了，但是转速较低。为较完整地描绘该电机通电后电流与电压的关系，某同学设计了图甲的电路进行实验，图中各器材的规格如下： A.电压表V(量程0~1 V，内阻1.0 kΩ)； B.电流表A(量程为0~1 A，内阻约0.2 Ω)； C.滑动变阻器R(最大阻值20 Ω，额定电流2.0 A)； D.电阻箱R0(最大阻值9 999.9 Ω) (1)(2分)为完成实验，电阻箱R0的阻值应调为　　　　　 (填“2 000.0 Ω”或“4 000.0 Ω”)。  (2)(2分)正确选择R0的值后，调节R的滑片使电动机两端的电压逐渐变大，记录电压表V的示数U与电流表A的示数I并描在了图乙中，请在图乙中作出该电动机的I-U图线。 (3)(2分)由图乙可知该电动机线圈的电阻为　　　　　 Ω(保留2位有效数字)。  (4)(2分)若两节5号电池串联的电动势为3.0 V，内阻为0.5 Ω，用它为该电机直接供电时，电动机输出的机械功率约为　　　　　 W(保留2位有效数字)。  参考答案 电阻和电源的U-I图线 (分值：30分) 1~5题每题6分 1.(多选)(2026·山东菏泽市检测)如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是(　　) A.电阻R1、R2的阻值之比为4∶3 B.该电源的电动势为6 V，内阻为2 Ω C.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6 W D.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1∶1 答案　BD 解析　U-I图像斜率代表电阻，由题图得 R1=4 Ω，R2=2 Ω 则电阻R1、R2的阻值之比为2∶1，故A错误； 由图线a可知，该电源的电动势为6 V，内阻为 r= Ω=2 Ω，故B正确； 只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为P=4×1 W=4 W，故C错误； 只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为P内=I2r，P外=I2R2 解得P内∶P外=1∶1，故D正确。 2.(多选)如图甲所示，电源的电动势为E=5 V、内阻为r=20 Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是(　　) A.小灯泡A的电阻随着电压的增大而减小 B.开关S闭合后，灯泡A的电阻会减小 C.开关S闭合后，灯泡A消耗的功率会增加 D.开关S闭合后，电源的效率会减小 答案　BD 解析　题图乙是小灯泡A的伏安特性曲线，各点与原点的连线的斜率代表，随着所加电压的增加，R越来越大，选项A错误； 开关断开时，设通过灯泡A的电流和灯泡两端的电压为I、U，则E=U+Ir 解得I=-=0.25-0.05U 在题图乙中画出电流随路端电压变化的图线1，交点坐标(180 mA，1.3 V)，此时灯泡的电阻和功率为 R=≈7.2 Ω P=UI≈0.23 W 同理开关S闭合后，设通过灯泡A的电流和灯泡A两端的电压为I'、U'，由E=U'+2I'r 解得I'=-=0.125-0.025U 在题图乙中画出电源的路端电压随电流变化的图线2，交点坐标(110 mA，0.5 V)，此时灯泡的电阻和功率为 R'=≈4.5 Ω P'=U'I'≈0.06 W 故开关S闭合后，灯泡A的电阻减小，消耗的功率减小，B正确，C错误； 电源的效率 η=×100%，U减小，E不变，效率也减小，D正确。 3.(2025·北京市第一七一中学模拟)硅光电池具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的(　　) A.电动势为5 V B.内阻为5.5 Ω C.输出功率为0.72 W D.效率为50% 答案　B 解析　由题图可知，硅光电池的电动势为3.6 V，故A错误；根据闭合电路欧姆定律可得E=Ir+U，解得r===5.5 Ω，故B正确；由题意可知，硅光电池输出功率为a、b两条图线交点之积，由P=UI可得P=UI=2.5×0.2 W=0.5 W，故C错误；由题意可知，硅光电池的总功率为P总=EI=3.6×0.2 W=0.72 W，电池的效率为η=×100%=×100%≈69.4%，故D错误。 4.(多选)(2026·河南漯河市检测)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ 是一个小灯泡的U-I图线。曲线Ⅲ 与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5 A，3.75 V)、Q(6 A，5 V)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是(　　) A.电源1与电源2的内阻之比是2∶3 B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1 C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是9∶10 D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是8∶5 答案　BC 解析　由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir，在电源的U-I图像中，图像的纵轴截距表示电动势、斜率的绝对值表示电源的内电阻，可知电源1、电源2的电动势与内阻分别为 E1=10 V，r1= Ω= Ω E2=10 V，r2= Ω= Ω 则电源1、电源2的电动势与内阻之比分别为 E1∶E2=1∶1，r1∶r2=3∶2 故A错误，B正确； 灯泡伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，则连接电源1时有 I1=5 A，U1=3.75 V 连接电源2时有 I2=6 A，U2=5 V 则在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比与消耗的功率之比分别为 R1∶R2=∶=9∶10 P1∶P2=U1I1∶U2I2=5∶8 故C正确，D错误。 5.(多选)如图为某种锂电池充电过程中电池电压、充电电流随时间变化的图像。根据图像，可以做出的正确推断是(　　) A.该锂电池的电动势约为4.2 V B.该锂电池的充电电压可能小于4.2 V C.充电的1.0~3.0小时内，电池充入的电荷量为1 000 mA·h D.若该锂电池的容量为1 400 mA·h，则整个充电过程中，锂电池增加的电能不超过5.88 W·h 答案　AD 解析　由题图可知，充电结束时，电池电压约为4.2 V，所以锂电池的电动势约为4.2 V，A正确；给电池充电时，电池相当于用电器，则充电电压必须高于电池电动势，所以该锂电池的充电电压不可能小于4.2 V，B错误；充电电流随时间变化的图像与横轴所围的面积表示电荷量，所以在充电的1.0~3.0小时内，电荷量小于1 000 mA·h，C错误；电池增加的最大电能为E=UQ=4.2×1.4 W·h=5.88 W·h，D正确。 电学实验综合 (分值：40分) 1.(10分)(2025·广东湛江市期末)某实验小组为改装一电子秤，选用器材如下：电动势为3 V的电源(内阻不计)、量程为0~3 V的理想电压表、阻值为5 Ω的定值电阻R0、阻值随长度均匀变化的电阻丝R(长度为0.05 m，总阻值为25 Ω)、轻弹簧(电阻不计)、托盘、开关、导线等，实验原理如图甲所示；电阻丝的滑动端与轻弹簧上端相连，当托盘中没有放重物时，滑动触头恰好指在电阻丝的最上端，此时电压表示数为零，g取10 m/s2。 (1)(2分)图甲中，定值电阻R0的主要作用是　　　　　　　　；  (2)(4分)弹簧所受弹力F与其形变量ΔL的关系如图乙所示，该弹簧的劲度系数为　　　　 N/m；若按图甲进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m成　　　　(选填“正比”或“反比”)关系；  (3)(2分)某同学利用相同的器材提出另一实验方案，如图丙所示，若按此方案进行实验，则U与被测重物质量m的关系式为　　　　　　　　(用m表示)；  (4)(2分)对比甲与丙两种方案，你觉得哪个方案更优，并说出你的理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1) 防止出现短路，保护电源　(2)10 000 正比　(3)U= (V)　(4) 甲方案更优，因为电压表示数与重物质量成正比关系，电子秤的刻度可以在电压表上均匀标示出来 解析　(1)定值电阻R0的主要作用是：防止电路出现短路，避免电路中电流过大，烧坏电源，从而起到保护电源的作用； (2)由图像可得，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，即k== N/m=10 000 N/m 对于题图甲，设滑动变阻器总长度为L，当托盘中放入质量为m的重物时，此时有F=kΔL=mg 则ΔL= 则电压表的示数为U=·R=·=m (V)=m (V)，故电压表示数U与被测重物质量m成正比关系； (3)若按题图丙方案进行实验，则电压表示数U与被测重物质量m的关系式为U=·Rx， Rx=R=m (V)，联立可得U= (V) (4)对比甲与丙两种方案，显然甲方案更优，因为甲方案中电压表示数与重物质量成正比关系，电子秤的刻度可以在电压表上均匀表示出来。 2.(12分)(2024·山东淄博市一模)干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的-R的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。 (1)(2分)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为　　　　 Ω。  (2)(4分)若定值电阻R0=1.0 Ω，令y=，x=R，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势Ea=　　　　 V(可用分数表示)，内阻ra=　　　　 Ω。  (3)(2分)根据图乙可以判断，图线　　　　(选填“a”或“b”)对应的是新电池。  (4)(4分)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令y=I2(R+R0)，x=R+R0，则由计算机拟合得出的y-x图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为x=　　　　 Ω，y=　　　　 W(结果均保留2位有效数字)。  答案　(1)12.0　(2)　2.0　(3)b　(4) 2.0　 0.22 解析　(1)由电阻箱的读数规则有R=0×100 Ω+1×10 Ω+2×1 Ω+0×0.1 Ω=12.0 Ω (2)由闭合电路欧姆定律有I=，整理有=R+ 结合题中图线a的解析式，有0.75=， 2.25= 解得Ea= V， ra=2 Ω (3)由之前的分析可知，图像的斜率为电池的电动势的倒数，由题图可知，其图像a的斜率大，所以图线a的电动势小。根据题意，旧电池的电动势减小，所以图线a为旧电池，图线b为新电池。 (4)分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和R0，结合题意可知，题图的y轴为电池的输出功率，题图的x轴为外电路的电阻。对电池有P=I2R外=()2R外== 结合题图有y= 由之前的分析可知，有E= V， ra=2 Ω 题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当x=ra，即外电路电阻等于电池内阻时，取得最大值，所以x=2.0 Ω， y≈0.22 W 3.(10分)(2025·湖南长沙市长郡中学模拟)李华同学查阅资料：某金属在0~100 ℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为Rt=R0，其中R0为该金属在0 ℃时的阻值，α为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和α值。可提供的实验器材有： A.干电池(电动势约为1.5 V，内阻不计) B.定值电阻R1(阻值为1 kΩ) C.定值电阻R2(阻值为800 Ω) D.滑动变阻器RP1(阻值范围0~40 Ω) E.滑动变阻器RP2(阻值范围0~4 kΩ) F.电流计G(量程0~200 μA，内阻约500 Ω) G.电阻箱R(最大阻值为9 999.9 Ω) H.摄氏温度计 I.沸水和冷水各一杯 J.开关两个及导线若干 请回答下列问题： (1)(4分)滑动变阻器应选用　　　　　(选填“RP1”或“RP2”)，开关S1闭合前，滑动变阻器的滑片移到　　　　　(选填“a”或“b”)端。  (2)(2分)将电阻箱的阻值调为500 Ω，闭合开关S1，将滑动变阻器调到合适的阻值，读出电流计G的示数，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，当电阻箱的示数为360.0 Ω时，此时发现闭合开关S2前、后电流计G的示数相等，则电流计G的内阻为　　　　　 Ω。  (3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和α值的步骤如下： ①断开开关S1、S2，将R2取下换成该金属电阻，并置于沸水中； ②闭合开关S1，读出电流计G的示数；闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，直至闭合开关S2前、后电流计G的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数R和水的温度t； ③多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据。 (4)(4分)以电阻箱的示数R为纵轴，温度t为横轴，作出的图像如图乙所示，则该金属电阻在0 ℃时的阻值为　　　　　 Ω，温度系数为　　　　　 ℃-1(结果用a、b、c表示)。  答案　(1)RP2　 a　(2) 450　(4) a　 解析　(1)S1闭合、S2断开时，干路中的最大电流约为I=Ig+=575 μA 滑动变阻器两端的电压最小值约为UPmin=1.5 V-×0.2 mA=1.2 V 滑动变阻器的最小电阻约为Rmin=≈2 kΩ，滑动变阻器应选用RP2。 为了保护电流计G不被损坏，开关S1闭合前，应将滑动变阻器的滑片向下移动到a端。 (2)闭合S2前、后电流计G的示数没有变化，则电流计G中的电流与R1的电流相等，R中的电流与R2中的电流相等，R1与R2两端的电压相等，电流计G与R两端的电压相等，可得电流计的内阻Rg=R=×360 Ω=450 Ω (4)将R2取下换成该金属电阻的情况下，同理可得Rt=R=R 由题图乙得R=t+a，即Rt=t+a 又Rt=R0(1+αt)=R0αt+R0 则R0α=，R0=a 解得α= 4.(8分)(2025·山西省三模)从玩具车上拆下一个小电动机M，用一节5号干电池为它直接供电，发现电动机并不转动。将两节5号电池串联起来为该电动机直接供电，这时电动机转动起来了，但是转速较低。为较完整地描绘该电机通电后电流与电压的关系，某同学设计了图甲的电路进行实验，图中各器材的规格如下： A.电压表V(量程0~1 V，内阻1.0 kΩ)； B.电流表A(量程为0~1 A，内阻约0.2 Ω)； C.滑动变阻器R(最大阻值20 Ω，额定电流2.0 A)； D.电阻箱R0(最大阻值9 999.9 Ω) (1)(2分)为完成实验，电阻箱R0的阻值应调为　　　　　 (填“2 000.0 Ω”或“4 000.0 Ω”)。  (2)(2分)正确选择R0的值后，调节R的滑片使电动机两端的电压逐渐变大，记录电压表V的示数U与电流表A的示数I并描在了图乙中，请在图乙中作出该电动机的I-U图线。 (3)(2分)由图乙可知该电动机线圈的电阻为　　　　　 Ω(保留2位有效数字)。  (4)(2分)若两节5号电池串联的电动势为3.0 V，内阻为0.5 Ω，用它为该电机直接供电时，电动机输出的机械功率约为　　　　　 W(保留2位有效数字)。  答案　(1)4 000.0 Ω　(2)见解析图　(3)2.5 (4)0.61(0.53~0.65) 解析　(1)由题意知，将两节5号电池串联起来为该电动机直接供电，电动机转动但转速较低，说明该电动机额定电压大于3 V。由电表扩程知识易知，R0的阻值调为2 000.0 Ω，改装后电压表和电阻箱两端最大电压为3.0 V，R0的阻值调为4 000.0 Ω，改装后电压表和电阻箱两端最大电压为5.0 V。因此，探究该额定电压大于3 V的电机通电后电流与电压的关系，电压表串联电阻箱后两端最大电压应大于3 V，故选4 000.0 Ω。 (2)作出该电动机的I-U图线如图(a)。 (3)由题图乙可知，当电压表的电压小于0.45 V时，电动机不转为纯电阻，由欧姆定律得该电动机内线圈的电阻为R== Ω=2.5 Ω (4)若两节5号电池串联的电动势为3.0 V，内阻为0.5 Ω，由闭合电路欧姆定律得路端电压随电流变化的关系为U端=E-Ir=3.0-0.5I 对应题图乙中电压表示数与电流表示数关系为5U=-0.5I+3.0，作出图线如图(b)所示，两图线交点对应为实际电压和电流，U=0.53 V，I=0.72 A；则电动机的功率P=5UI=5×0.53×0.72 W=1.908 W，电动机发热功率P热=I2r=0.722×2.5 W=1.296 W，电动机输出的机械功率为P机=P-P热≈0.61 W 学科网（北京）股份有限公司 $