Question

現有器材：量程為10.0 mA，內阻約30～40 Ω的電流表一個，定值電阻R₁＝150 Ω，定值電阻R₂＝100 Ω，單刀單擲開關S，導線若干，要求利用這些器材測量一干電池(電動勢約1.5 V)的電動勢．

(1)按要求在實物圖甲、乙上連線；

 (2)用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為E＝________，式中各直接測得量的意義是： ___________________________________________________________

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Answer 1

解析：本題提供了兩只定值電阻及開關、導線等，要求測量電池的電動勢，這是一個設計性實驗，原理是利用閉合電路歐姆定律E＝I(R_外＋r)＝I(R＋R_A＋r)，只需改變R測兩次電流的值便可求出電動勢E的值．但應注意：改變R時R的阻值不能過小，防止電流過大，超過電流表的量程，本題如將R₂接入電路或R₁和R₂并聯后接入電路，經估算會超過電流表的量程，故第一次把R₁接入電路，第二次把R₁、R₂串聯后接入電路，實現R的兩次改變．由E＝I₁(R₁＋R_A＋r)，E＝I₂(R₂＋R₁＋R_A＋r)可求出E＝I₁I₂R₂/(I₁－I₂)．

答案：(1)實物連線如下圖所示．

(2)I₁I₂R₂/(I₁－I₂)　I₁是外電阻為R₁時的電流，I₂是外電阻為R₁和R₂串聯時的電流