21．(北京卷)(18分)(1)甲同学要把一个量程为200的直流电流计G，改装成量度范围是0-4V的直流电压表。

①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻r_g，其中电阻R₀约为1。为使r_g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用______________，电阻器R₁应选用______________，电阻器R₂应选用______________(选填器材前的字母)

A．电源(电动势1.5V)　　　　　B．电源(电动势6V)

C．电阻箱(0-999.9)　　　　D．滑动变阻器(0-500)

E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0-5.1)

F．电位器(0-51)

②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R₂的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是______________，______________，______________，______________，最后记录R₁的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)

　 A．闭合S₁

B．闭合S₂

C．调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

D．调节R₂的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

E．调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

F．调节R₁的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R₁的阻值为300.0，则图1中被测电流计G的内阻r的测量值为______________，该测量值__________实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

④给电流计G__________联(选填“串”或“并”)一个阻值为__________的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。

(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表，但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发，先将带改装的表G直接与电压表校准。请你画完图2方框中的校准电路图。

②实验中，当定值电阻R选用17.0时，调整滑动变阻器的阻值，电压表的示数是4.0V时，表G的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0时，调整的阻值，电压表的示数是2.0V时，表G的指针又指到满量程的五分之二。

由此可以判定，表G的内阻r_g是_______，满偏电流是_______mA。若要将表G改装为量程是15V的电压表，应配备一个_______的电阻。

答案：(1)①B　 C　　 F②B　 C　 A　 E③300　 略小于④串　 19.7

(2)①如图所示；②3.0　 0.50　 27.0

[解析]⑴①半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需的最小电阻，根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为KΩ或KΩ，考虑到保护R₀=1 KΩ，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 KΩ或6.5KΩ，电路图中R₂是滑动变阻器，不能选择D和E只能选择F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R₁是用来测量表头内阻的电阻箱只能选C。

②实验步骤为：第一步闭合S₂((B)，第二步调节R₂的阻值，使电流计满偏(C)，第三步闭合S₁((A)，第四步调节R₁的阻值，使电流计半偏(E)，第五步读出R₁的示数为待测表头的内阻。

③R₁的示数为待测表头的内阻是300.0KΩ。闭合S₁后，电路的总电阻减小，当表头半偏时，赶路电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于流过表头的电流，所以电阻箱的阻值略小于表头内阻。

④给表头串联一个电阻可以改装成电压表，改装电压表的内阻为=20KΩ，则串联电阻大小为20KΩ-300Ω=19.7KΩ。

(2)本实验时对改装电压表进行校准的，将改装电压表和标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化，所以滑动变阻器采用分压接法。表头的刻度均匀。当表针恰好指到满量程的五分之二时，流过改装电压表的电流是0.4I_g，根据欧姆定律分别有

4=0.4 I_g(r_g +17×10³)和2=0.4 I_g(r_g +7×10³)

解得表头内阻为3.0 KΩ，满偏电流为：0.50mA

量程是15V的改装电压表的内阻为=30KΩ，所以改装时串联的定值电阻是30KΩ-3.0 KΩ=27.0 KΩ。

23.(山东卷)(2)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：

①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是　　　(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至　　档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2．5mA”)，再将　　(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是　　、　　、　　。

　答案：(2)①待测金属丝；②直流电压10V，红，0，E，E。

34.(广东卷)(2)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(=5)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a).

①在图14(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

②请完成下列主要实验步骤；

A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14(c)所示，读得电阻值是____________；

B.将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V；

C.将开关 _______,电压表的示数是1.16V；断开开关 。

③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。

④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。

答案：

(2)①略；②20Ω；闭合；③0.69Ω④小

解析：①略，②闭合后电阻箱才工作；

③S₁闭合、S₂断开时：R_V很大，认为：　 Ⅰ

S₁、S₂都闭合时：　 　　　　　　　Ⅱ

由Ⅰ、Ⅱ得

④误差分析解析一 ④忽略电压表电阻的影响，有　　 ⅰ

考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：R_V则Ⅰ、Ⅱ两式变为：

两式相减并整理得：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⅱ

ⅰ/ⅱ得： 　(U₁>U₂)

　　　　　 r_测<r_真 测量值偏小

误差分析解析二 用大学学的等效电源定理(戴维南定理)：把E、R₀、电压表R_V组成新的电源，电动势为、内阻为

因而测得电动势和内阻都偏小。

19.(福建卷)

(3)(6分)如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材，器材及其规格列表如下

为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量阻值的电路。

解析：

　　 (3)本小题属于难题，要准确答题就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V₁当电流表来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。

10、(江苏卷)(8分)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。

(1)　　　 试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)

(2)　　　 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.(选填1或2)

(3)根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=　 　▲　　 ，内阻r=　 　▲　　 (用k、b和R₀表示)

答案：(1)最大值；(2)2；(3)

解析：(1)为了安全。(2)若R=300Ω，电流约，若R=60Ω，电流约，后者电流读数大，误差小，所以填2。

(3) 电流，，得，图象的斜率，截距，所以电动势，内阻－R₀

本题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量。难度：较难。

9.(天津卷)(3)要测量电压表V₁的内阻R_V，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器材有：

电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；

电压表V₂，量程5V，内阻为5KΩ；

定值电阻R₁，阻值30Ω；

定值电阻R₂，阻值为3KΩ；

滑动变阻器R₃，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；

电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；

开关S一个，导线若干。

①有人拟将待测电压表V₁ 　和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V₁ 的电压和电流，再计算出R_V。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 　　　　　　　

②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V₁内阻R_V的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好)，并标出所选元件的相应字母代号： 　　　　　　

③由上问写出V₁内阻R_V的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。

答案：①电流表A不能准确测量出流过电压表V₁的电流；②测量电压表V₁内阻的实验电路如图所示；③，表示的电压，表示和串联的总电压。

29.(上海物理)(6分)某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.

(1)由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率_______(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率_____(填“大于”、“等于”或“小于”)。

解析：(1)根据，得，图象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以电动势，内阻r=E·k=0.5Ω。

(2)从图象可知：截距，斜率，电动势，内阻，＜，＜，电池的输出功率，得小于；电池的效率，得大于。

本题考查用伏阻法(电压表和电阻箱)测电源的电动势和内阻，图像法，以及电源的输出功率及效率。

难度：难。

26.(上海物理)在用DIS描绘电场等势线的实验中

(1)电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个_____产生____；用____探测等势点。

(2)(单选题)在安装实验装置时，正确的做法是　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

(A)在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸

(B)导电纸有导电物质的一面应该向上

(C)连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘

(D)连接电极a、b的电源电压为交流4~6V

[解析]

(1)点电荷，电场，DIS

(2)B

A 应依次放白纸、复写纸、导电纸

B 应电极a、b必须与导电物质保持导电。

C应连接电极a、b的电源电压为为直流4-6V

23.(新课标卷)(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.的测量结果如表l所示.

　　 回答下列问题

　　 (1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线.

　　 (2)为了检验与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作-t关系图线

　　 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____，电压表的读数为___.此时等效电阻的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____.

　　 答案：(1)如图所示(2)如图所示(3)115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0℃

解析：(1)根据电路图连接实物。

(2)根据数据描出点，作出直线。

(3)，，，对照图找出相应的温度为64.0℃。

23.(全国卷2)(13分)如图，一热敏电阻R_T 放在控温容器M内：

A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关。已知R_T 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃-20℃之间的多个温度下R_T 的阻值。

(1)　　　 在图中画出连线，完成实验原理电路图

(2)　　　 完成下列实验步骤中的填空

①　　　　 依照实验原理电路图连线

②　　　　 调节控温容器M内的温度，使得R_T 温度为95℃

③　　　　 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全

④　　　　 闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I₀ ，并记录　　　　　　　　　 。

⑤　 将R_T 的温度降为T₁ (20℃＜T₁＜95℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数　　　　　　　　　　　 ,记录　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑥　 温度为T₁ 时热敏电阻的电阻值R_T1 =　　　 　　　　。

⑦　 逐步降低T₁ 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥

答案：

(1)电路图如图：

(2)d、电阻箱的读数 　　e、仍为　 电阻箱的读数为　　 f、

解析：(1)由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表，所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95℃，则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃，则电流表示数不变时，电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变，则可以测量任意温度下的电阻。

(2)实验步骤为：

a、依照实验原理电路图连线

b、调节控温电容M内的温度，使得的温度为95℃

c、将电阻箱调到适当的初值，保证仪器安全

d、闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的初值

e、将的温度降低为，调节电阻箱，使得电流表的读数仍为，记录电阻箱的读数为

f、温度为时，热敏电阻的电阻值

g、将的温度逐渐降低直到为止，在每一温度下重复步骤e- f