16.如图10-16是一测速计原理图，滑动触头P与某运动的物体相连，当P匀速滑动时，灵敏电流计中有一定的电流通过，从灵敏电流计示数可得运动物体的速度.已知电源的电动势E=4 V，内阻r=10 Ω,AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R=30 Ω,长度L=30 cm，电容器的电容C=50 μF，测得灵敏电流计的示数为I_G=0.05 mA,方向由N流向M，试求运动物体的速度大小和方向.

图10-16

解析:估算流过电阻丝上的电流为

,远远大于电容器上的充放电电流.

当P移动Δx时，电容器上电压的变化为

其充放电电流

又,所以

又因I_G由N流向M，故电容器放电，故其两端电压变小，因此P右移，物体移动方向向右.

答案:0.1 m/s　方向向右

15.某同学在实验室里测量一未知电阻的阻值.他按照如下步骤进行:

(1)他将多用电表机械调零后，先把选择开关置于欧姆挡“×100”挡位进行测量，按照正确的步骤操作后，表针指示情况如图10-15所示.根据学过的物理知识可知，这种情况测量误差较大，为了使多用电表测量的结果更准确，应将选择开关旋至欧姆挡的________挡位.换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是_____________________________________.

图10-15

(2)该同学用伏安法继续测该电阻的阻值.除被测电阻外，还备有如下实验器材:

直流电源，电动势为4 V，内阻不计

电压表V₁(量程0-3 V，内阻4 kΩ)

电压表V₂(量程0-15 V，内阻15 kΩ)

电流表A₁(量程0-3 mA，内阻10 Ω)

电流表A₂(量程0-10 mA，内阻5 Ω)

滑动变阻器一只，阻值0-50 Ω

开关一只，导线若干

上述器材中，电压表应选择__________，电流表应选择___________(填写字母代号).请在方框内画出实验所用的电路图.

解析:(1)欧姆表测电阻，每次换挡后，必须重新进行欧姆表调零.

(2)电压表若选V₂，则指针偏转太小而使读数误差明显增大，故选V₁.

由(1)中测量可知该电阻阻值约为300 Ω，则电路中最大电流为左右，故电流表只能选A₂.电路如图所示.

答案:(1)×10　将红黑表笔短接，重新进行欧姆调零

(2)V₁　A₂　电路图见解析

14.听说水果也能作电池，某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池.他们猜想水果电池内阻可能较大，从而设计了一个如图10-13所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中.

图10-13

(1)利用图象法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I图，而乙同学认为应该作图，你认为哪个同学的想法更科学？_________(填“甲”或“乙”)，其简单理由是:________________________.

外电阻R/Ω	电流I/mA	电流倒数
9 000	0.050 2	19.92
8 000	0.052 8	18.93
6 000	0.059 4	16.84
5 000	0.063 3	15.80
4 000	0.068 0	14.71

图10-14

(2)按照(1)中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象.

(3)利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为________V，内阻为________Ω.

(4)完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是___________________________________.

解析:由电路原理图可知E=I(R+r),则,故图线为直线，由该图线斜率与截距可比较方便地求出水果电池的电动势和内阻.

答案:(1)乙　画出的图线是一条直线，容易求出电池的电动势和内电阻

(2)如图所示

(3)0.75-1.2　9 000-11 000

(4)电源内阻过大

13.在测定干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材:

A.待测干电池(1节)

B.电流表G(满偏电流1 mA，内阻R_g=10 Ω)

C.电流表A(0-0.6-3 A，内阻未知)

D.滑动变阻器R₁(0-15 Ω，10 A)

E.滑动变阻器R₂(0-200 Ω，1 A)

F.定值电阻R₀(阻值1 990 Ω)

G.开关K与导线若干

(1)在实验中，为了操作方便且能够准确进行测量，滑动变阻器应选用_________(填“R₁”或“R₂”)；电流表的量程应为_________A挡(填“0.6”或“3”).

(2)根据题目提供的实验器材，请设计出测量干电池电动势和内阻的电路原理图，并画在下面的方框内.

图10-12

(3)图10-12为某同学利用上述设计实验电路测出的数据绘出的I₁I₂图线(I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数)，则由此图线可以得到被测干电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω.(结果保留两位有效数字)

解析:由于没有提供电压表，故要用电流表G串联定值电阻R₀来改装成一个量程为2 V的电压表.

由闭合电路欧姆定律E=I₁(R_G+R₀)+I₂r,可得I₁I₂图线的表达式应为,则由图线的斜率和截距即可得所测电池的电动势和内阻.

答案:(1)R₁　0.6

(2)电路原理图如图所示

(3)1.5　1.0

12.(2010河北保定高三第一学期末调研,22(2))某同学为了测电流表A₁的内阻r₁的精确值,准备了如下器材:

A.电流表A₁:量程100 mA,内阻约5 Ω

B.电压表V₁:量程15 V,内阻约10 kΩ

C.电压表V₂:量程3 V,内阻约5 kΩ

D.定值电阻R₀:阻值20 Ω

E.滑动变阻器R₁:0-10 Ω,额定电流为1 A

F.滑动变阻器R₂:0-1 000 Ω,额定电流为0.2 A

G.电源E:电动势为6 V,内阻较小

H.导线、电键

(1)要求电流表A₁的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能使电压表的表针偏转范围大,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号.

(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻r₁,则所测电流表A₁的内阻r₁的表达式为_____________,式中各符号的意义是_____________.

解析:电流表的额定电压约为U_g=0.1 A×5 Ω=0.5 V，为精确测定通过定值电阻的电流,电流表应内接(如图),则电流表和定值电阻两端电压约为2.5 V,故电压表应采用V₂,又因题目要求电流表读数从零开始,故滑动变阻器应采用分压式接法,变阻器应采用R₁,故实验电路如图.根据电路图得:电压表测定电流表和定值电阻两端电压,电流表测定通过定值电阻和自身的电流,由欧姆定律可计算出,即:，其中U表示电流表示数,I表示电流表示数,R₀表示定值电阻阻值.

答案:(1)如图

(2)　U表示电压表示数,I表示电流表示数,R₀表示定值电阻阻值

11.热敏电阻是阻值随温度的改变而变化，且对温度很敏感的元件.某同学把一个热敏电阻连入电路中，通过实验他测出了一组数据，并画出了I-U关系曲线，如图10-9所示，问:

图10-9

　(1)你认为该同学实验时选用的是图10-10中甲、乙两电路图中的电路图.

图10-10

(2)试在图10-11中连线使它成为该同学实验用的测量电路.

图10-11

解析:描绘I-U关系曲线时,电压应从零开始调节,所以应选甲电路.

答案:(1)甲

(2)连线

10.如图10-8所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U-I图线),图线②表示其输出功率与电流的关系(P-I图线).则下列说法正确的是(　)

图10-8

A.电池组的电动势为50 V

B.电池组的内阻为

C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω

D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V

解析:电池组的输出电压和电流的关系为:U=E－Ir,显然直线①的斜率的大小等于r,纵轴的截距为电池组的电动势,从图中看出截距为50 V,斜率的大小等于,A对,B错.当电流为I₁=2.5 A时,由回路中电流,解得外电路的电阻R_外=15 Ω,C对.当输出功率为120 W时,由图中P-I关系图线中看出对应干路电流为4 A,再从U-I图线中读取对应的输出电压为30 V，D对.

答案:ACD

第Ⅱ卷　非选择题

9.在如图10-7所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知(　)

图10-7

A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω

B.电阻R的阻值为1 Ω

C.电源的输出功率为2 W

D.电源的效率为66.7%

解析:由图象可知，该电源的电动势E=3 V，内电阻，电阻R的阻值.仍由图象可知，用该电源直接与R相连组成闭合电路时，路端电压U=2 V，电流I=2 A，则电源的输出功率P=UI=2×2 W=4 W，电源的效率，故A、B、D正确，C错.

答案:ABD

8.(2010山东名校联考)一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压.家庭里通常不备电压表,但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压.现在电路中只接入一个电热水壶,壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图10-6(a)和(b)所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒,则下列结论正确的是(　)

图10-6

A.(b)图中对应的电表读数为32 308度

B.在这段时间中,电热水壶消耗的电能为181 500 J

C.利用这段时间内电热水壶消耗的电能可供“220 V　 60 W”的白炽灯正常工作2 500 s

D.此时加在电热水壶上的实际电压为200 V

解析:(b)图中对应的电能表读数为3 230.8度，所以A项错误；电热水壶消耗的电能W=(125×3.6×10⁶)/3 000 J=1.5×10⁵ J,B项错误；根据W=Pt计算，可得C项正确；电热水壶实际的电功率,又由得,D项正确.

答案:CD

7.如图10-5所示,电阻R₁=20 Ω,电动机线圈电阻R₂=10 Ω.当开关S断开时,电流表的示数为0.5 A；当开关S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变.电流表显示的电流I或电路消耗的电功率P应是(　)

图10-5

A.I=1.5 A　　　　　　　 B.I＞1.5 A　　　　　　 C.P=15 W　　　　　　 D.P＜15 W

解析:开关S断开时，电流表示数为0.5 A，则U=I₁R₁=10 V；合上S后，电动机接入电路，因电动机为非纯电阻用电器，故,I＜1+0.5=1.5 A,故AB错.电路总功率P_总=UI_总=U(I₁+I₂)＜10×(1+0.5) W=15 W.则C错,D项对.

答案:D