4.在如图所示的电路中，闭合开关时灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的故障.在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作如下检查并作出判断(如表所示).

以上操作和判断正确的是(　)

A.(1)　　B.(2)　　C.(3)　　D.(4)

解析：用电压挡检测电路时，若灯泡断路，则电表的示数等于电动势；若灯泡短路，则电表的示数等于零，(1)正确.

用电流挡检测时，若灯泡断路，则有电流通过电表；若灯泡短路，则无电流通过电表，(2)正确.

使用欧姆挡检测电路的电阻时，一定要把待测电路与电源断开.在本例中，断开开关，若灯泡断路，则欧姆表的示数为无穷大；若灯泡短路，则欧姆表的示数减小为零，(3)错误、(4)正确.

答案：ABD

3.如图甲所示，一暗盒外有四个接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻，分别通过导线接在接线柱上.用多用电表的欧姆挡“×1”挡测得各接线柱间的电阻值如下：

R_AB＝6 Ω，R_AC＝R_AD＝10 Ω，R_CD＝R_BC＝4 Ω.

试画出暗盒内电阻的连接图.

答案：如图乙所示

2.用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻的阻值，根据图示的表盘，被测电阻的阻值为　　Ω.若将该表的选择旋钮置于1 mA挡测某电路中的电流时，表盘也如图所示，则被测电流为　　mA.

答案：220　0.40

1.图示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值估计为几十欧的电阻.测量的某些操作步骤如下，请将操作步骤补充完整.

(1)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零，则应调节可调部件　　旋钮使指针指零.

(2)将红黑表笔分别插入　　、　　插孔.

(3)将选择开关K置于欧姆表的　　挡，短接红黑表笔，转动欧姆表的　　旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置.

(4)若测量发现估计值不准，且将选择开关置于欧姆挡的“×10”挡，则应重新调整　　.

解析：使用仪器测量前要调零，使用多用电表测电阻，先要进行电流调零(表笔断开，电流为零，电阻为无限大)，然后进行电阻调零(表笔短接，电阻为零，电流最大).通常“红”表示电势高，“黑”表示电势低，使用多用电表测电流、电压时，电流从红表笔进、黑表笔出；而作为欧姆表使用时，红表笔恰好与内电源的负极相连，保证电流从同一方向流进表头.欧姆挡每换一次挡位，都改变了内电路，必须重新调整欧姆调零旋钮T.

答案：(1)S(或机械调零)　(2)“+”　“－”

(3)“×1”　T(或欧姆调零)　(4)T(或欧姆调零)

11.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示.

(1)利用总电阻R＝10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能，输送功率P₀＝300 kW，输电电压U＝10 kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值.

(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，求单位时间内流向风轮机的最大风能P_m.在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施.

(3)已知风力发电机的输出电功率P与P_m成正比.某风力发电机在风速v₁＝9 m/s 时能够输出电功率P₁＝540 kW.我国某地区风速不低于v₂＝6 m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时.

解析：(1) 导线上损失的功率为：

P＝I²R＝()²R＝()²×10 W＝9 kW

损失的功率与输送功率的比值＝＝0.03.

(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS，其中S＝πr²

风能的最大功率可表示为：

P_风＝(ρvS)v²＝ρvπr²v²＝πρr²v³

采取措施合理即可，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等.

(3)根据题意，风力发电机的输出功率为：

P₂＝()³·P₁＝()³×540 kW＝160 kW

最小年发电量约为：

W＝P₂t＝160×5000 kW·h＝8×10⁵ kW·h.

答案：(1)0.03　(2)πρr²v³　(3)8×10⁵ kW·h

10.某研究性学习小组设计了图甲所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源，S为开关，S₁为单刀双掷开关，为电压表，为多量程电流表，R为滑动变阻器，R_x为待测稀盐水溶液液柱.

(1)实验时，闭合S之前将R的滑片P置于　　　(填“C”或“D”)端；当用电流表外接法测量R_x的阻值时，S₁应置于位置　　　(填“1”或“2”).

乙

(2)在一定条件下，用电流表内外接法得到R_x的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中R_x的通电面积为20 cm²，长度为20 cm，用内接法测得R_x的阻值是3500 Ω，则其电阻率为　　Ω·m，由图中对应曲线　　(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为　　%(结果保留2位有效数字).[2008年高考·重庆理综卷]

解析：(1)为了安全，应使待测电路接通时分得的电压最小，故在闭合S之前应将R的滑片P置于D端；当用电流表外接法测R_x的阻值时，S₁应置于位置1.

(2)由R＝得ρ＝，代入数据得ρ＝35 Ω·m，当溶液的浓度低时，液体的电阻很大，此时应选用电流表内接法；当溶液的浓度趋近于零时，其电阻应趋近于无穷大，故y轴应为曲线的渐近线，即图中对应曲线应为曲线1，由图可知此时溶液的浓度为0.013%.

答案：(1)D　1　(2)35　1　0.011-0.014之间均对

9.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图甲所示的实物图上连线.

甲　　　　　　　乙　

(2)实验的主要步骤：

①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；

②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，　　，　　，断开开关；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据.

(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙所示的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝　　+　　t (Ω)(保留三位有效数字).[2008年高考·广东物理卷]

答案：(1)如图丙所示

　(2)记录电压表的电压值　温度计数值

(3)100　0.400

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 丙

8.要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线，设计电路如图甲所示.图中定值电阻R为1 kΩ，用于限流；电流表的量程为10 mA，内阻约为 5 Ω；电压表(未画出)的量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源的电动势E为12 V，内阻不计.

　(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：

a.阻值0-200 Ω，额定电流0.3 A

b.阻值0-20 Ω，额定电流0.5 A

本实验应选用的滑动变阻器是　　.(填“a”或“b”)

(2)正确接线后，测得数据如下表：

　①根据以上数据，电压表是并联在M与　　之间的.(填“O”或“P”)

②根据以上数据，在图乙中画出该元件的伏安特性曲线.

　(3)在图丙中画出待测元件两端的电压U_{M O}随M、N间电压U_MN变化的示意图.(无需数值)[2007年高考·江苏物理卷]

丙

解析：(1)本实验中的滑动变阻器采用分压式接法，而采用此接法的滑动变阻器要求在满足安全的情况下，阻值越小越好.滑动变阻器b尽管总阻值小，但不满足做实验的安全原则(由于＝ A＝0.6 A＞I_额＝0.5 A).故应选用的滑动变阻器是a.

(2)①由表中数据可知，当待测元件两端加上U₄＝6.16 V、U₁₀＝6.40 V的电压时，其电阻分别为：

R₄＝＝ Ω＝1.03×10⁵ Ω

R₁₀＝＝ Ω＝1.16×10³ Ω

由于待测元件的电阻远大于电流表的内阻，故在将电流表、电压表接入电路时采用电流表内接法，即将电压表并联在M与P之间.

答案：(1)a　(2)①P　②如图丁所示

(3)如图戊所示

　　丁　　　　　　　

7.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－图象，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝　　V，r＝　　Ω.[2006年高考·天津理综卷]

甲　　　　　乙　

解析：根据闭合电路的欧姆定律I＝，有：R＝E·－r，所以图乙所示的R－ 关系图线中的斜率表示E，纵截距的绝对值表示r，由图中数值可得：E＝ V＝3 V，r＝1 Ω .

答案：3　1

6.一直流电压表的量程为1 V，内阻为1000 Ω，现将一阻值在5000-7000 Ω之间的固定电阻R₁与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势E为6-7 V，内阻可忽略不计)，一阻值R₂＝2000 Ω的固定电阻，两个单刀开关S₁、S₂及若干导线.

(1)为达到上述目的，将题图连成一个完整的实验电路图.

(2)连线完成以后，当S₁和S₂均闭合时，电压表的示数为0.90 V，当S₁闭合，S₂断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为　　 V，电源电动势为　　 V.[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]

解析：解决本题的关键在于准确测出R₁的阻值，而本题并未按常规给出电压表、电流表或电阻箱等，而是给了一定值电阻R₂及与之并联的单刀开关S₂，故应通过S₂的通和断引起电压表示数的变化，并利用串联电路的分压关系加以分析.

(1)电路连接如图乙所示.

　(2)由串联分压关系＝得：

S₁与S₂闭合时，有： ＝

S₁闭合、S₂断开时，有： ＝

联立解得：E＝6.3 V，R₁＝6000 Ω

电压表改装后其允许通过的最大电流不变，即有：

I_m＝＝

解得：U_m′＝7 V，即改装后电压表的量程为7 V.

答案：(1)如图乙所示　(2)7　6.3