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X新题重组•效果自评
1．[2022·南昌模拟]图示是一个多用表欧姆挡内部电路示意图，其中电流表的量程为0～0.5 mA、内阻为100 Ω，电池的电动势E＝1.5 V、内阻r＝0.5 Ω，变阻器R0的阻值范围为0～5000 Ω。
(1)欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻(包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值)是________Ω。
(2)若欧姆表内的电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。(填“大”或“小”)
(3)若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势为1.5 V时刻的，当电动势下降到1.0 V时，在正确操作下，测得某电阻是300 Ω，这个电阻的真实值是________Ω。
[解析] (1)R＝＝ Ω＝3000 Ω
(2)当欧姆表调零时，电流为满偏电流，大小不变，而电动势减小，所以欧姆表总内阻将减小，当测电阻时，电流示数比原来示数小，读数变大，所以测得的电阻值将偏大。
(3)依据两种状况下，电流值相等，＝，R＝200 Ω。
[答案] (1)3000 (2)小 大 (3)200
2．[2022·郑州质检]要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零渐渐增大到3 V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组(电动势4.5 V，内阻约1 Ω)；
电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；
开关一个、导线若干。
(1)试验中所用的滑动变阻器应选________ (填字母代号)。
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)
(2)试验的电路图应选用________(填字母代号)。
(3)试验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 Ω的定值电阻R串联，接在电动势为1.5 V、内阻为1 Ω的电源两端，如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是________W。
[解析] 本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线试验，意在考查考生对该试验的把握状况。
(1)由题意可知，本试验选择的是分压电路，因此滑动变阻器选择的是A。
(2)由于小灯泡的电阻RL＝＝15 Ω，和电流表电阻相近，故应接受电流表外接法，因此应选用B电路。
(3)设小灯泡的电流为I，电压为U，由U＝E－2I(R ＋r)，代入数据得U＝1.5 －6I (V)，作出小灯泡在题图乙电路中的电压电流关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点，由此交点即可读出此时通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压。由P＝UI可得此时灯泡的功率。
[答案] (1)A (2)B (3)0.09
3．[2022·武昌调研]一位同学想将一个量程约为5 V有清楚刻度但没有示数、内电阻约为10 kΩ的电压表Vx改装成一个量程为15 V的电压表，可以使用的试验器材如下：
A．电源(电动势约15 V，内电阻小于2 Ω)
B．标准电压表V0(量程为15 V，内电阻约30 kΩ)
C．电阻箱(阻值范围0～9999.9 Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99999.9 Ω)
E．滑动变阻器(阻值为0～20 Ω)
F．滑动变阻器(阻值为0～20 kΩ)
G．开关S和导线若干
为了正确改装，需要测量出电压表Vx的量程和内电阻，该同学的试验操作过程为：
(1)将试验仪器按图甲所示电路连接，电阻箱R1应选________，滑动变阻器R0应选______(填仪器前的字母序号)。
(2)将电阻箱R1的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P移至滑动变阻器的接近右端处，闭合开关S；接着调整电阻箱，直至电压表Vx满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数U。
(3)向左移动滑片P至滑动变阻器的另一位置，再次调整电阻箱R1直至电压表Vx满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数。
(4)重复步骤(3)3～5次。
(5)该同学将试验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U的数据在U－R坐标系中正确地描好点(如图乙)，请你在图中完成U－R图线。
(6)依据图线可以求得电压表Vx的量程为________V，内电阻为________Ω。将电压表Vx与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以组成量程为15 V的电压表。
[解析] 本题考查电压表改装的试验，意在考查考生对电压表改装的把握状况，以及对该试验的理解。
电压表内阻约为10 kΩ，电阻箱应选择D；电路为分压电路，因此滑动变阻器应当选择E；描点连线作出图象，由图象可知，纵轴截距表示Vx的量程，由图可知为4.5 V；当电压表示数为Vx量程的2倍时，电阻箱分压与电压表Vx分压相等，此时电阻箱的电阻值等于电压表Vx的内阻。要将该电压表改装为量程为15 V的电压表，需要串联21000 Ω的电阻。
[答案] (1)D E (5)图线如下图
(6)4.5 9000 21000
4．在“测定电池的电动势和内阻”试验中，通过转变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的试验数据如下表所示，与预想的试验结果不全都。
(1)由试验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图1中的________。
U/V
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
I/A
0.18
0.21
0.25
0.27
0.30
0.33
(2)某同学假如利用原理图A来测量该电源的电动势，请依据所选的电路原理图A将实物电路图2连接好。试验后该同学依据试验数据作出的U－I图线如图3所示，若试验中电阻R1＝5 Ω，则由该图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
图3
[解析] (1)依据表中试验数据可知道电流随电压增大而增大，而且电压与电流比值几乎相等，电压表和电流表测量的是定值电阻R1的电压和电流。所以所连接的电路是B图。(2)依据U－I图象的物理意义可知电源的电动势为E＝1.48 V，将R1看成电源的内阻，则等效电源的内阻为r0＝＝ Ω＝9.4 Ω，因此电源的内阻为r＝r0－R1＝9.4 Ω－5 Ω＝4.4 Ω。
[答案] (1)B (2)如图所示 1.48 4.4
5．[2022·江西八校联考]小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10 V，内阻约为30 Ω的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为55 mA，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试验，图中电流表的内阻RA＝15 Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电源起疼惜作用。
(1)该同学接入符合要求的R0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，则依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盘上的玻璃“起雾”，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30 Ω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。
[解析] (1)在图甲中，依据闭合电路欧姆定律有：E＝I(R＋R0＋RA＋r)，得＝(R＋R0)＋(RA＋r)，再结合图乙得5＝(15＋r)，＝，联立解得E＝10 V，r＝35 Ω。
(2)现要使整个电路中电阻条上消耗功率最大，则知此时有R外＝r＝35 Ω，又知每根电阻条电阻为30 Ω，且要求电阻条数最少，则可把6根电阻条并联(总电阻值为5 Ω)，然后再串联一根电阻条，如图所示。
[答案] (1)10 35 (2)如解析图所示
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