1.(2015·山東理綜)如圖甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的UI關(guān)系圖線(xiàn)。
回答下列問(wèn)題：
(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)________(填“增大”或“減小”)。
(2)I0=________A。
(3)RL消耗的最大功率為_(kāi)_______W(保留一位有效數(shù)字)。
答案：(1)減小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確) (3)5
解析：(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，RL阻值減小，則總電阻減小，電壓變小，則電壓表讀數(shù)變小;
(2)由電路圖可知：I0=I+，即：U=I0R-IR，由U-I圖線(xiàn)可知，I0R=20;R=k= Ω=20 Ω，則I0=1.00 A;
(3)RL消耗的功率為P=IU=20I-20I2，則當(dāng)I=0.5時(shí)，功率的最大值為Pm=5 W。
2.(2015·課標(biāo))電壓表滿(mǎn)偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
待測(cè)電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為3000Ω)，電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω，額定電流2A)，電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))，開(kāi)關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)虛線(xiàn)框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟：
________________________________________________________________________。
(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R′V，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，R′V________RV(填“>”、“=”或“<”)，主要理由是____________________。
答案：(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：
(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表指針滿(mǎn)偏;保持滑動(dòng)變阻器的滑片的位置不變，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值，即為測(cè)得的電壓表的內(nèi)阻。
(3)> 斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路的總電阻增大，分得的電壓也增大，此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故R′V>RV。
解析：(1)由于R1的總阻值遠(yuǎn)小于測(cè)量電路總電阻，故控制電路采用分壓式接法，電路圖見(jiàn)答案。
(2)(3)見(jiàn)答案。
3.(2015·福建理綜)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線(xiàn)的連接。
(1)實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)在圖甲實(shí)物接線(xiàn)圖中完成余下導(dǎo)線(xiàn)的連接;
(2)某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A;
(3)該小組描繪出的伏安特性曲線(xiàn)如圖丙所示，根據(jù)圖線(xiàn)判斷，將________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_(kāi)_______ W(保留兩位小數(shù))。
答案：(1)連線(xiàn)如圖 (2)0.44 (3)4 2.22～2.28
解析：(1)利用分壓法連接電路，注意使電流從電表的正接線(xiàn)柱流入，從負(fù)接線(xiàn)柱流出。
(2)電流表示數(shù)為(0.4+0.02×2)A=0.44A
(3)小電珠總功率最大，即電源輸出功率最大，P出max==2.25W
又因?yàn)镻出=EI-I2r，所以2.25=3I-I2
解得I=1.5A
小電珠兩端電壓U=E-Ir=1.5V，由圖丙知U=1.5V時(shí)，流過(guò)小電珠的電流為I′=0.379A，所以并聯(lián)的小電珠個(gè)數(shù)N=≈4時(shí)，小電珠總功率最大。此時(shí)E=U+4Ir，代入數(shù)據(jù)得U=3-4I，在題中U-I圖線(xiàn)中作出其圖線(xiàn)，將兩圖線(xiàn)交點(diǎn)坐標(biāo)值代入P出=4UI得小電燈的最大總功率。
4.(2015·天津理綜)用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)電阻約1 Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，除待測(cè)電池組、電鍵、導(dǎo)線(xiàn)外，還有下列器材供選用：
A.電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約1 Ω
B.電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約0.2 Ω
C.電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約30 kΩ
D.電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約60 kΩ
E.滑動(dòng)變阻器：0～1000 Ω，額定電流0.5 A
F.滑動(dòng)變阻器：0～20 Ω，額定電流2 A
(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(均填儀器的字母代號(hào))。
(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路.為了使測(cè)量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線(xiàn)將________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線(xiàn)柱的字母代號(hào))。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U。用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線(xiàn)，則可以________為縱坐標(biāo)，以________為橫坐標(biāo)。
答案：A D F a d c g f h
或U 或 R(橫縱坐標(biāo)互換亦可)
解析：(1)此次實(shí)驗(yàn)電流表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，選擇小量程電流表，減小讀數(shù)誤差;串聯(lián)電池的電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V，電壓表應(yīng)選擇D項(xiàng);接入電路中的電阻在滿(mǎn)足要求的條件下不宜過(guò)大，容易調(diào)節(jié)。
(2)電壓表的內(nèi)阻相對(duì)滑動(dòng)變阻器的內(nèi)阻較大，流經(jīng)電壓表的電流可以忽略不計(jì)，所以選擇電流表內(nèi)接法，以減小誤差。
(3)按照題意連接電路后，電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為
E=U+r，=+·，電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為定值，故可以作出關(guān)于的圖象，圖象為一條直線(xiàn)。同理，將電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式寫(xiě)成U=E-r的形式則可以作出U關(guān)于的圖象，該圖象也為一條直線(xiàn)。
5.(2015·四川理綜)用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值Rx。已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6 V，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐。可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：
電流表A1(量程0～30 mA);
電流表A2(量程0～100 mA);
電壓表V(量程0～6 V);
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～5 Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～300 Ω);
開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干條。
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
.設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖，正確連接電路。
.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測(cè)出多組U和I的值，并記錄.以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線(xiàn)。
.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變.重復(fù)的步驟，得到另一條U-I圖線(xiàn)，圖線(xiàn)與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,0)，與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，U0)。
回答下列問(wèn)題：
(1)電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________;
(2)由圖乙的圖線(xiàn)，得電源內(nèi)阻r=________Ω;
(3)用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx=________，代入數(shù)值可得Rx;
(4)若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍________，電壓表示數(shù)變化范圍________。(選填“相同”或“不同”)
答案：(1)A2 R2 (2)25 (3)-r (4)相同 不同
解析：(1)由于電池的電動(dòng)勢(shì)為6 V，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐，所以電流的最大值可能會(huì)超過(guò)30 mA，因此電流表應(yīng)該選擇A2;要使滑動(dòng)變阻器能夠大范圍調(diào)節(jié)電流的大小，滑動(dòng)變阻器的最大阻值相對(duì)待測(cè)電阻的阻值不能太小，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇R2。
(2)由閉合電路的歐姆定律可知E=U+Ir，所以U=E-Ir，則圖乙中直線(xiàn)的斜率的大小即為電池的內(nèi)阻大小，所以電池的內(nèi)阻為25 Ω。
(3)由閉合電路的歐姆定律可知E=U+I(Rx+r)，所以U-I圖中的斜率為=r+Rx，即Rx=-r。
(4)改變待測(cè)電阻的位置后，電路中總電壓不變，總電阻不變，所以電流不會(huì)改變，因此電流表變化范圍相同，待測(cè)電阻在AB之間時(shí)，電壓表測(cè)量的是Rx和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，而待測(cè)電阻在BC之間時(shí)，電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，因此電壓表示數(shù)的變化范圍不同。
