Question

某實驗控究小組在“用電壓表測電壓的實驗”中，實驗方案與教科書建議的方案略有不同，他們先測得干電池組兩端的電壓為3.0V，然后將兩只燈泡L₁、L₂并連接在該電池組兩端，如圖1所示。閉合三個開關，用電壓表測得L₁、L₂兩端電壓U₁、U₂均為2.5V。
（1）根據他們的實驗數據，可以得出結論：并聯電路中，各支路兩端的電壓_________。
進一步分析實驗數據后，實驗小組的小瑛同學發現了一個重要問題：并聯的兩個燈泡的電壓小于3.0V，還有0.5V的電壓哪里去了呢？難道電池組內部有電阻分得了電壓嗎？通過查閱資料和請教老師，實驗小組得到的信息是：電池組內部有電阻r，在正常情況下r為定值；電池組相當于一個電壓U恒定的理想電源與r的組合，如圖2所示。學習初中電學內容后，該實驗小組繼續研究他們發現的問題：實驗小組認為，如果上述信息真實可靠，當我們把電路中電池以外的電阻等效成一個電阻R_外時，圖1所示電路可等效為圖3所示電路。
（2）如果斷開圖1中的S₂，R_外將________ （選填“變大”、“變小”或“不變”），U_外將 _________ 。實驗結果表明，上述分析完全正確。
（3）為了測定r的值，實驗小組設計了如圖4所示的測量電路。其中R₁=5 Ω，R₂=14 Ω。當只閉合S₁時，電流表示數I₁為0.5A；只閉合S₂時，電流表示數I₂為0.2A。請你依據上述數據，幫實驗小組計算出r的值。要求寫出必要的文字說明和表達式。

Answer 1

（1）相等。
（2）增大、增大。
（3）如圖4所示的測定r的電路中，當只閉合S₁時，R₁與r的串聯；則：U=I₁（R₁+r）；
即：U=0.5A（5 Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
只閉合S₂時，R₂與r的串聯，電流表示數I₂為0.2A，則：U=I₂（R₂+r）；
即：U=0.2A（14 Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
解①、②組成的方程組可得：r=1Ω。