15、（2009年浙江卷）22．Ⅰ（1）如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

（2）某同学从标称为“220 V　 25 W”“220 V　 300 W”“220V　 500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是_________，标称的额定功率为__________W。

答案（1）如图；

（2）160， 25

[解析]Ⅰ.本题考查多用电表 和电路设计

(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法。

（2）16×10=160Ω，由于灯泡正常工作时的电阻为比不工作时的电阻大的多，而“220 V　 25 W”、 “220 V　 300 W”、 “220V　 500W” 正常工作时的电阻分别为1936Ω 、161Ω和98Ω。故为25W

14、（2009年重庆卷）23．（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R₀为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。

①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。

②若电压表的读数为，则I＝　　　　 mA；

③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻　　　　 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为　　　　 mA ，电动势为　　　　 V。

④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为　　　　 mW（计算结果保留两位有效数字）。

答案：

（1）①是，②是，③否，20.685(20.683-20.687)，摆长

（2）①见22题答案图，②，

③不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，

④0.065(0.060-0.070)

解析：（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放满足此条件；因为最低点位置固定、容易观察，所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大。

（2）①见右图；

②根据欧姆定律可知I＝；

③路端电压U＝E－Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；当U＝0时的电流为短路电流、约为295μA＝0.295mA；当电流I＝0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V；

④实验一中的路端电压为U₁＝1.5V时电路中电流为I₁＝0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图,电流和电压分别为I＝97μA、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝0.068 mW。

13、（2009年天津卷）9．(2)图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流I_R=300A，内阻R_g=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是　　 色，接正确使用方法测量电阻R_x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R_x= 　k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R_x其测量结果与原结果相比较　　　　

（填“变大”、“变小”或“不变”）。

答案：红，5，变大

[解析]欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即R_x=0)时，电流表应调至满偏电流I_g，设此时欧姆表的内阻为R_内此时有关系 得；当指针指在刻度盘的正中央时I=I_g/2，有，代入数据可得；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流I_g不变，由公式，欧姆表内阻 R_内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当R_内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。　

12、（2009年四川卷）22．(1)在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器()、电流表（）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₁,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x₁;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I₂,弹簧对应的长度为x₂,则弹簧的劲度系数k=__________.

答案：（1）①设计的电路如图。

②

解析：①低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示。

②设弹簧原长为L₀，应用胡克定律有k(x₁－L₀)＝BI₁d、k(x₂－L₀)＝BI₂d，

两式相减可得k(x₁－x₂)＝B（I₁－I₂）d，解得k＝；

方法二：根据胡克定律F＝kx可得ΔF＝kΔx，则k＝＝；

11、（2009年上海物理）16．如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。

（1）（多选题）沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（　　 ）

（A）R　 　　　 （B）b　 　　　 （C）r　　 　　　 （D）a

（2）在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的___________。

[答案]（1）B、D，（2）电动势，www.ks5u.com

[解析]由题意“在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b”则该区域即为非静电力作用的范围，故BD正确；依据电动势定义可知电势升高的总和等于电源的电动势。

10、（2009年上海物理）15．（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻R_x，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上__________________。

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R_x的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准欧姆档´1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆档´100

e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔

根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________W。

（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（　　　 　　　 ）

（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量

（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

[答案]（1）c、a、b、e，30k，（2）A、C，

[解析]（1）测量几十kW的电阻R_x我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30kW。www.ks5u.com

（2）欧姆档更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位。电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业。

9、（2009年山东卷）23．(2)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

照度（lx）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻(k)	75	40	28	23	20	18

①根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。

②如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。

（不考虑控制开关对所设计电路的影响）

提供的器材如下：

光敏电源E(电动势3V，内阻不计)；

定值电阻：R₁=10k，R₂=20k，R₃=40k（限选其中之一并在图中标出）开关S及导线若干。

答案：①光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示。

特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小

②电路原理图如图所示。

解析：当，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求

当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，两端电压为2V，电源电动势为3V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10kΩ，即选用R₁。

8、（2009年宁夏卷）23．青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。

（1）　　　 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。

光敏电阻,符号，灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号保护电阻,符号，电磁开关，符号，蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干。

（2）　　　 回答下列问题：

①如果励磁线圈的电阻为200，励磁线圈允许加的最大电压为　　 　　　V，保护电阻的阻值范围为　　　 　。

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。

答：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。

答案：（1）电路原理如图所示。

（2）①20 （2分） 160~520

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。

③电磁起重机

[解析]（1）要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯熄灭，光敏电阻应与1，2串联，3，4与路灯串联；则电路图如图所示。

（2）①由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压为U=I_mR=0.1×200V=20V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得，，因此保护电阻的阻值范围为160~320；

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。

③电磁起重机

7、（2009年江苏物理）10．有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：

（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读书L=________cm.

（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.（用标注在导线旁的数字表示）

（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d=13.3Ω、R_D=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R²=R_d·R_D，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______。（用ρ、L、d、D表述）

答案：（1）9.940　　　　 （2）⑥　 （3）

[解析]（1）游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错。首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度格数=0.058mm=0.40mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm

（2）本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法。www.ks5u.com

（3）审题是处理本题的关键，弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R_d=13.3Ω、R_D=3.38Ω.即，，而电阻R满足R²=R_d·R_D，将R_d、R_D带入得

6、（2009年海南卷）14．图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。www.ks5u.com

①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。

②在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至　　　　　 （填“端”、“中央”或“ 端”）。

③闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为www.ks5u.com

在图3所示的坐标纸上以I₁为纵坐标、I₂为横坐标画出所对应的I₁—I₂曲线。

④利用所得曲线求的电源的电动势E=　　　　 V，内阻r=　　　　 ．（保留两位小数）

⑤该电路中电源输出的短路电流I_m=　　　　　 A。

答案：①连线如图1所示，②b端，③如图2所示。

④1.49（1.48～1.50），0.60（0.55～0.65）⑤2.4（2.3～2.7）

解析：②实验前滑动变阻器接入电路电阻值最大；

④由图线上读出两组数值，代入E＝I₁R₁+（I₁＋I₂）r构成方程组联立求解E和r；

⑤短路电流E/r。