现有一阻值为10 Ω的定值电阻、一只开关、导线若干及一只电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值.要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧).要求：

(1)画出实验电路图.

(2)简要写出完成接线后的实验步骤.

(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_________.

图14-4

如图14-3所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在金属丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其电阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)；图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏出竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.

图14-3

(1)当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系.以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计.

(2)用此装置测得的最大加速度是多少？

(3)为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择有什么特殊要求？

大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面距离的增大而增大，可以把离地面50 km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体.地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50 km处与地面之间的电势差为4×10⁵ V，由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变.统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电荷量平均为30 C，试估算大气的电阻率和地球漏电的功率(已知地球半径r=6 400 km).

电热毯、电饭锅是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同.图14-2①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R₁、R₂和自动开关S.

图14-2

(1)当自动开关S闭合或断开时，用电器分别处于什么状态？

(2)用电器由照明电路供电(220 V)，设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R₁和R₂分别为多大？

(3)若将图①中的自动开关S换成理想的二极管D，如图②所示，其他条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能.

在如图14-1所示的电路中，电键S₁、S₂、S₃、S₄均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一个油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动(    )

A.S₁             B.S₂              C.S₃                 D.S₄

图14-1

某同学用以下器材接成图14-13-20甲所示电路，并将原微安表刻度盘改画成如图141320乙所示，成功地组装了一个简易的“R×1 k”欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10 kΩ—20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意：

图14-13-20

A.I_g=100 μA的微安表一个；

B.电动势E=1.5 V、内阻可忽略的电池一个；

C.阻值调至14 kΩ的电阻箱R一个；

D.红、黑测试棒和导线若干；

(1)原微安表的内阻R_g=__________Ω.

(2)在图14-13-20甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个元件，就能改装成“R×1”的欧姆表.增加的元件是__________，规格为__________ (保留两位有效数字)，并画出电路图.

解析：(1)欧姆表的中值电阻为15 kΩ，即原微安表的内阻与电阻箱电阻之和应为15 kΩ，所以R_g=1 kΩ.

(2)欲改成“R×1”挡的欧姆表，需减小欧姆表内阻，因其中值电阻为15 Ω，且原内阻较大，故并联一个15 Ω的电阻即可.

“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每个接线柱之间只可能连接一个元件.为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：

第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；

第二步：用电阻×100 Ω挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图14-13-15所示.

图14-13-15

(1)第一步测量结果表明盒内______________________________.

(2)图14-13-16示出了图14-13-15［1］和图14-13-15［2］中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是________Ω，图14-13-17示出了图14-13-15［3］中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω.

图14-13-16

图14-13-17

(3)请在图14-13-18的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况.

图14-13-18

图14-13-19

(4)一个小灯泡与3 V电池组的连接情况如图14-13-19所示.如果把图14-13-19中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光.欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光，那么，e端应连接到__________接线柱,f端应连接到__________接线柱.

把一只电阻和一只半导体二极管分别与接线柱A、B、C连接，元件放在盒子里，盒外只露出接线柱(如图14-13-14所示)，现用多用电表欧姆挡进行测量，结果是：

图14-13-14

(1)A、C间：将表笔调换，前后读数相同；

(2)B、C间：红表笔接B、黑表笔接C时的读数很小，调换表笔，读数很大；

(3)A、B间：红表笔接A、黑表笔接B时的读数很大，调换表笔，测得读数与A、C间读数很接近.

根据这一结果，请画出盒内的电路图.

某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不够合适，又改换另一欧姆挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图14-13-13中的虚线所示，下面列出这两次测量中的有关操作：

图14-13-13

A.将两根表笔短接，并调零

B.将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置

C.记下电阻值

D.将多用电表面板上旋钮旋到R×100挡

E.将多用电表面板上旋钮旋到R×10挡

F.将多用电表面板上旋钮旋到交流500 V挡

(1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(用上述操作项目前面的字母表示，且可以重复使用)_________.

(2)该电阻的阻值是_________.

已知某盒子里面有一个由电源和几个阻值相同的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱，用电压表分别测量各接线柱间的电压，得出U₁₂=5 V，U₃₄=3 V，U₁₃=2 V，U₂₄=0，则黑盒里的电路是图14-13-12中的哪一个？(要求所用电阻个数最少)

图14-13-12