5．(2010·课标全国)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R_T，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R_T和两个适当的固定电阻R₁、R₂连成右图虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R_L的阻值随R_T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R_L的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大．R_L的测量结果如下表所示.

回答下列问题：

(1)根据上图所示的电路，在下图所示的实物图上连线．

(2)为了检验R_L与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作R_L­t关系图线．

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

答案：(1)、(2)见解析．　(3)115.0 mA　5.00 V　43.5 Ω　64.0 ℃

解析：(1)根据电路图连接电路，如图所示．

(2)根据数据描出点，拟合成直线，如图所示．

(3)I＝×150 mA＝115.0 mA，U＝×6 V＝5.00 V，R＝ Ω＝43.5 Ω，对照图找出相应的温度为64.0 ℃.

4．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了如下器材：

A．小灯泡(3 V,1.5 W)

B．电压表(量程3 V，内阻20 kΩ)

C．电压表(量程15 V，内阻50 kΩ)

D．电流表(量程3 A，内阻0.2 Ω)

E．电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)

F．滑动变阻器(0-100 Ω，0.5 A)

G．滑动变阻器(0-10 Ω，2 A)

H．学生电源(电动势4 V，内阻不计)

I．开关及导线若干

实验中要求小灯泡上的电压从零开始调节且在不超过小灯泡额定电压的情况下尽可能精确测量多组对应的U、I值，则：

(1)上述器材中电压表应选择________；电流表应选择________；滑动变阻器应选择________．(用器材前面的字母代号表示)

(2)在下面的方框中画出实验的电路图并在实物图中连线．(注意：实物图中连线不允许交叉)

答案：(1)B　E　G　(2)电路图和实物连线图如图所示．

解析：(1)小灯泡额定电压为3 V，额定功率为1.5 W，即额定电流为0.5 A，所以电压表应选择B，电流表应选E.小灯泡正常工作时的电阻为6 Ω，为了便于调节，滑动变阻器选用G.

(2)由于R<，电流表应选用外接法．实验中要求小灯泡上的电压从零开始调节且在不超过小灯泡额定电压的情况下尽可能精确测量多组对应的U、I值，滑动变阻器选择分压接法．

3．某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，两电极相距L＝0.700 m，其间充满待测的自来水，器材如下：

电压表(量程15 V，内阻约30 kΩ)、电流表(量程300 μA，内阻约50 Ω)、滑动变阻器(100 Ω，1 A)、电池组(电动势E＝12 V，内阻r＝6 Ω)、单刀单掷开关一个、导线若干．表中是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据，实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图所示．

根据以上材料请回答下面的问题：

(1)玻璃管内径D的测量值为________cm；

(2)根据表中数据中下图坐标中作出U­I图象，根据图象求出电阻R＝________________；

(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是ρ＝________，测量值为________Ω·m(保留两位有效数字)；

(4)请画出测量自来水电阻率的电路图．

答案：(1)3.075

(2)U­I图象略，4.3×10⁴ Ω-4.9×10⁴ Ω

(3)　49(±3)

(4)电路图如图所示

解析：根据表中数据可以判断电阻阻值很大，所以采用电流表内接法；滑动变阻器阻值很小，如果采用限流接法，所起的作用很小，故采用分压接法．

2．用下列器材组装成描绘电阻R₀伏安特性曲线的电路，请将实物图连接成为实验电路．

微安表(量程200 μA，内阻约200 Ω)；

电压表(量程3 V，内阻约10 kΩ)；

电阻R₀(阻值约20 kΩ)；

滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)；

电池组E(电动势3 V，内阻不计)；

开关S及导线若干．

答案：实验电路见解析图．

解析：连实物线时要注意滑动变阻器要分压使用，由于>，故应选用电流表内接法．

1．“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是(　)

A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值

B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值

C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出平均值

D．实验中保持金属丝的温度不变

答案：AC

解析：应量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，故AC操作错误．

20．(12分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40 cm，电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v₀＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球所带电荷量为q＝1×10^－2 C，质量为m＝2×10^－2 kg，不考虑空气阻力，那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(g取10 m/s²)

答案：8 Ω　23 W

解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为U_AB，

由动能定理可得－mgd－qU_AB＝0－mv₀²，

∴ 滑动变阻器两端电压U_滑＝U_AB＝8 V.

设通过滑动变阻器电流为I，

由欧姆定律得I＝＝1 A

滑动变阻器接入电路的电阻R_滑＝＝8 Ω

电源的输出功率P_出＝I²(R+R_滑)＝23 W

19．(10分)如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R₁＝2 Ω，R₂＝3 Ω，R₃＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？

答案：1.92×10^－5 C

解析：S断开，C相当于断路，R₃中无电流，C两端电压即R₂两端电压U₂＝·R₂＝3 V.

Q＝CU₂＝12×10^－6 C，且a板带正电，b板带负电．

S闭合，C两端电压即R₁两端电压，由电路分析：

U₁＝··R_外＝1.8 V.

Q′＝CU₁＝7.2×10^－6 C，且a板带负电，b板带正电．

据此通过电流表电量ΔQ＝Q+Q′＝1.92×10^－5 C.

18．(10分)如图所示的电路中，输入电压U_AB＝200 V，可变电阻的总阻值R₀＝150 Ω，允许通过的电流为4 A，求

(1)当输出端a、b开路时U_ab的值；

(2)当输出端接入R＝40 Ω的负载时，U_ab的可能变化范围．

答案：(1)200 V　(2)57.1 V≤U_ab≤160 V

解析：(1)当ab端开路时，相当于接一理想电压表(R_V＝∞)，U_ab＝U_AB＝200 V

(2)当滑动触头向下方移动时，在下半部分电流强度达到临界状态即为4 A时，下半部分电阻R_下＝ Ω＝50 Ω

上方部分电阻为100 Ω，此时U_ab＝×200 V≈57.1 V

当滑动触头向上方移动，在上半部分电流强度达到临界状态即为4 A时，上方部分的电阻R_上＝(50－40)Ω＝10 Ω此时U_ab＝×200 V＝160 V.

17．(10分)某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5 A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少？(设人的平均质量为60 kg，g取10 m/s²)

答案：25人

解析：维持扶梯转动的功率为：

P₀＝380 V×5 A＝1.9 kW，

电动机的最大输出功率为：P_m＝4.9 kW，

可用于输送顾客的功率为：

P＝P_m－P₀＝3 kW

由于扶梯以恒定的速率斜向上移动，每一位顾客所受的力为重力mg和支持力F_N，且F_N＝mg，电动机通过扶梯的支持力F_N对顾客做功，对每一位顾客做功的功率为：

P₁＝F_Nvsin α＝mgvsin 30°＝120 W，

同时乘载的最多人数为n＝＝人＝25人．

16．(10分)有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm.设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m.现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U＝100 V，I＝100 mA，求该钻孔的深度．

答案：100 m

解析：设该钻孔内的盐水的电阻为R，由R＝，得R＝ Ω＝10³ Ω

由电阻定律R＝ρ得：

l＝＝ m＝100 m