（10分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移

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（10分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S₁，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题：

(1)根据图乙中的M、N两条直线可知(　　)
A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是(　　)
A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R₀上消耗的功率为0.5 W
D．电源的效率达到最大值
(3)根据图乙可以求得定值电阻R₀＝______ Ω，电源电动势E＝_______ V，内电阻r＝______ Ω．

答案

(1)BC　 (2)ABC　 (3)2.0　1.5　1.0

解析

试题分析：（1）定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表V₂和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表V₁和电流表A的数据画得的，电动势为1.5V，内电阻为1Ω；故选BC；
（2）当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，故A正确；滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接进，故电源输出功率最大，故B正确；此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；外电阻最小，效率最低，故D错误；故选ABC；
（3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，为2Ω；图线N的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率表示内电阻，为1Ω；

举一反三

要测量一个量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：
A．待测电压表V（量程3V，内阻待测）
B．电流表A（量程3A，内阻约0.01Ω）
C．定值电阻R（已知阻值6kΩ，额定电流50mA）
D．蓄电池E（电动势略小于3V，内阻不计）
E．多用电表
F．开关K₁、K₂，导线若干
有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
（1）首先，用多用电表进行粗测，选用“×1K”挡且操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图所示，则测量的结果是_____________。

（2）为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的（a）、(b)实验电路，你认为其中较合理的电路图是_________________。

（3）用你选择的电路进行实验时，用上述所测量的符号表示电压表的内阻R_V＝______________。

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(9分)小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10V,内阻约为30Ω的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为55mA,为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻R_A=15Ω,R为电阻箱，阻值范围0-999.9Ω，R_O为定值电阻，对电源起保护作用。

（1）该同学接入符合要求的R_O后，闭合开关S,调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E= V， r= Ω
(2)冬天为了防止汽车仪表玻璃起雾，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30Ω的电阻条和上述电池，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，且要求电阻条数最少，请在图丙中画出电路连线。

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（10分）利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 Ω）；
电流表A₁（量程0～100 mA，内阻约5 Ω）；
电流表A₂（量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω）；
电阻箱R（0～999.9 Ω）；
开关、导线若干。

实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关，整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm；

②实验中电流表应选择______（填“A₁”或“A₂”）；
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R–L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。
④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响（填“有”或“无”）。

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(9分)有一节干电池，电动势大约为1.5V，内电阻约为1.0Ω。为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，根据提供的以下器材完成相关实验：
A.电压表V(5V，5kΩ)
B.电流表G(量程2.0mA，内阻R_g=10Ω)
C.电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R₁(0～100Ω，0.5A)
E.滑动变阻器R₂(0～10Ω，1A)
F.电阻箱R₃（0~999.9Ω）
G.开关S和导线若干
（1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，电阻箱的阻值应调为   Ω。请在虚线框内画出实验原理图 (标注所选择的器材符号)。
（2）下表是根据实验设计的原理图测得的数据，为了采用图象法分析和处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线。

序号	1	2	3	4	5	6
电流表G(I₁/mA)	1.37	1.35	1.26	1.24	1.18	1.11
电流表A(I₂/A)	0.12	0.16	0.21	0.28	0.36	0.43

（3）根据图线求出电源的电动势E= V(保留三位有效数字)，电源的内阻r= Ω(保留两位有效数字)。

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（9分）(1)如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I_g＝300μA，内阻R_g＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r ＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是（）（填“红”或“黑”）色，按正确使用方法测量电阻R_x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R_x＝ kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，用正确使用方法再测上述R_x其测量结果与原结果相比较（）。（填“变大”、“变小”或“不变”）

⑵ 测量电阻器的电阻时，有下列器材可供选择
A．待测电阻器R_x（阻值约为5Ω）             B．电流表A₁（量程3mA，内阻r₁=10Ω）
C．电流表A₂（量程0．6A，内阻r₂约为1Ω）   D．电压表V（量程6V，内阻约3KΩ）
E．定值电阻R₁=990Ω              F．定值电阻R₂=9990Ω
G．滑线变阻器R（最大阻值为3Ω，额定电流为1.0 A）   H．电源（电动势3V，内阻约为1Ω）
I．导线、电键
① 为尽可能精确测量电阻值，请将设计电路图填在方框中
② 不选择的器材有：
③ 计算R_x的表达式                 （用电表的读数和定值电阻的阻值表示）

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