Question

某同學設計了如圖1所示的電路測電源電動勢E和 內阻r以及R_x的阻值．實驗器材有：待測電源E，待測電阻R_x，電流表A（量程為0.6A，內阻不計），電阻箱R（0-99.99Ω），單刀單擲開關S₁，單刀雙擲開關S₂，導線若干．

①先測電阻R_x的阻值，請將該同學的操作補充完整：閉合S₁，將S₂切換到a，調節電阻箱，讀出其示數r₁和對應的電流表示數I，    ，讀出此時電阻的示數r₂，則電阻R_x的表達式為R_x=    ．
②該同學已經測得電阻R_x=2.0Ω，繼續測電源電動勢E和內阻r的阻值，該同學做法是：閉合S₁，將S₂切換到b，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電流表示數I，由測得的數據，繪出了如圖2所示的1/I-R圖線，則電源電動勢E=    v，內阻r=    Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖及實驗的步驟找出測量電阻Rx的實驗方法，即可得出實驗中需要完成的步驟，并能求出待測阻值的表達式；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出圖象中兩量間的關系，由圖象則可得出電源的電動勢及內阻．
解答：解：①電路中只有電流表而沒有電壓表，無法由伏安法求出電阻；故只有利用電阻箱得出待測電阻的阻值；當電路中電流相同時，電阻也應相同；因此可以控制電流相等，利用電阻箱的示數變化，得出待測電阻的阻值；因此缺少的步驟應為：再將S₂切換到b，調節電阻箱使電流表的示數仍為I；而待測電阻等于兩次電阻箱的示數之差：
即：R_x=r₁-r₂
②由閉合電路歐姆定律可知：
I=
即：=+；
圖象的斜率為=
解得：E=1.5v；
=2.0
解得：
r=1.0Ω
故答案為：①再將S₂切換到b，調節電阻箱使電流表的示數仍為I；r₁-r₂②1.5V；1.0Ω．
點評：近幾年高考對于實驗的考查不再局限于基本原理了，而是考查學生對實驗原理的把握，并能對實驗方法有所突破的能力；在實驗學習中應注意掌握好基礎知識，同時注意在審題上下功夫，由所學知識進行遷移變通．