[2005年高考·江苏物理卷]
Rg1
解析：(1)＝ R′2200
故Rg＝ Ω＝100 Ω.
2
(2)根据IgRg＋IgR0＝3 V 解得：R0＝9900 Ω. (3)如图丙、丁所示.
答案：(1)100 (2)串联 9900 (3)如图丙、丁所示
(二)测定电源的电动势和内阻 体验成功
1.在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列仪器，不能达到．．实验目的的是( )
A.一只电流表和一个电阻箱
B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C.一只电压表和一个电阻箱
D.一只电流表和一个滑动变阻器
解析：根据E＝I(R＋r)，一只电流表和一个电阻箱读出两组电流、电阻值，便可求E、r；一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器，改变变阻器的阻值读出两组电流、电压值，便
U
可求E、r.根据E＝U＋r，一只电压表和一个电阻箱读出两组电压、电阻值，便可求E、r.
R
选项A、B、C均可以达到实验目的.
答案：D
2.为了测量两节串联干电池的电动势，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中E是待测电池组，内阻不能忽略；、是两只量程合适的相同的电表，内阻不是很大，且未知；S1、S2是单刀单掷开关；导线若干.
(1)请根据电路图甲，在图乙中将器材连成实物图. (2)实验需要测量的物理量是 .
(3)用测出的物理量，导出串联电池组电动势的表达式是： .
甲 乙
解析：(2)先闭合S1、断开S2，记下、的示数U，由闭合电路的欧姆定律可得：
U
E＝2U＋r
R
再闭合S2，记下的示数U′，有：
U′
E＝U′＋r
R
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UU′
联立解得：E＝.
U′－U
答案：(1)如图丙所示
(2)S1闭合，S2断开时、的示数U；S1、S2闭合后的示数U′
UU′
(3)E＝ U′－U
3.利用如图甲所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根
1
据实验数据绘出－R图线如图乙所示，其中R为电阻箱的示数，I为电流表的示数，不计电
I
流表的内阻，由此可以得到E＝ V，r＝ Ω. 甲 乙
E
解析：取图象上两个点(0,0.5)和(4,2.5)，代入I＝，得：
R＋r
1
E＝2r，E＝(4＋r)
2.5
解得：r＝1 Ω，E＝2 V. 答案：2 1
4.现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9 V，允许通过的最大电流约为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑；R为电阻箱，阻值范围为0～9999 Ω；R0是定值电阻，起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A.10 Ω， 2.5 W B.50 Ω， 1.0 W C.200 Ω， 1.0 W D.2000 Ω， 5.0 W
本实验中应选用 .
(2)该同学将符合要求的R0接入电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数U，再改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图象.根据该同学所作的图象，可求得该电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω.
解析：(1)此电路中保护电阻的作用是保护电源，应使电路中的总电流不超过电池允许通过的最大电流.在电阻箱R的阻值取零时，计算可得需要的保护电阻的阻值最小为180 Ω，而此电阻允许通过的最大电流为71 mA，故C项满足要求.
11
(2)利用图线的截距和斜率来解答.先写出实验电路中 和 的函数关系式，再作解
UR0＋R
U11r111
答.过程如下：由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋r，则有＝＋·.— 图象
UEER0＋RUR0＋RR0＋R
应为直线，它在纵轴上的截距是电源电动势的倒数，斜率即为内阻和电动势的比值.
答案：(1)C (2)10 46(45～48均可)
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第53讲 实验：用多用电表探索黑箱内的电学元件
传感器的简单应用
(一)用多用电表探索黑箱内的电学元件体验成功
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)
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
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：
RAB＝6 Ω，RAC＝RAD＝10 Ω，RCD＝RBC＝4 Ω. 试画出暗盒内电阻的连接图. 答案：如图乙所示
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). 次序 操作步骤 现象和结论 闭合开关，选直流电压挡，红黑表笔分别(1) 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 接a、b 闭合开关，选直流电流挡，红黑表笔分别(2) 指针偏转，灯断路；指针不偏转，灯短路 接a、b 闭合开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、(3) 指针不偏转，灯断路；指针偏转，灯短路 b 断开开关，选欧姆挡，红黑表笔分别接a、指针不偏转，灯断路；指针偏转至0 Ω，(4) b 灯短路 以上操作和判断正确的是( ) - 23 -
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
(二)传感器的简单应用
体验成功
1.如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将多用电表的两支表笔分别与光敏电阻R的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将R包裹起来，则表针将向 (填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射R，则表针将向 (填“左”或“右”)转动.
解析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，电流越大，所以将R包裹起来时电阻增大，电流减小，表针向左转动，反之则向右转动.
答案：左 右
2.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”).半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的.
[2008年高考·海南物理卷]
解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料电阻，半导体材料的电阻率随温度的升高而减小.
答案：变小 温度
3.如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源的电动势为E，内阻为r，则在偏振片Q由图示位置转动90°角的过程中，电流表和电压表的示数变化情况分别为( ) A.变大，变小 B.变大，变大 C.变小，变大 D.变小，变小
解析：光源发出的自然光通过偏振片P后成为偏振光，当偏振片Q与偏振片P的透振方向平行时(如题图所示)，透过偏振片Q的光最强，在偏振片Q由图示位置转动90°角的过程中，透过偏振片Q的光逐渐减弱，则照射到光敏电阻R上的光强度逐渐减弱，因光敏电阻的阻值随光强度的减弱而增大，故由电路图可知，电路中的总电流减小，则内电压减小，路端电压增大，即电压表的示数变大；由欧姆定律可知，R2两端的电压减小，则R1两端的电压增大，所以电流表的示数变大.
答案：B
4.现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图甲所示.试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时电炉丝自动通电供热，超过某一温度时又可以自动断电，画出电路图并说明其工作过程.
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甲
解析：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路.电路图如图乙所示.
乙
工作过程：闭合开关S，当温度低于设计值时热敏电阻的阻值大，通过电磁继电器的电流较小不能使它吸下P，K接通，电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热.当温度低于设计值时，又重复前述过程.
答案：如图乙所示，工作过程略
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