Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖(a)所示電路來測量未知電阻R,的阻值和電源電動勢E.

實(shí)驗(yàn)器材有:電源(內(nèi)阻不計(jì)),待測電阻Rx,(約為5Ω),電壓表Ⅴ(量程為3V,內(nèi)阻約為1kΩ),電流表(量程為0.6A,內(nèi)阻約為2Ω),電阻R0(阻值3.2Ω),電阻箱R(0-99.9Ω),單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干.

(1)根據(jù)圖(a)所示電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線在圖(b)中完成實(shí)物電路的連接______;

(2)閉合開關(guān)S1,將S2撥至1位置,調(diào)節(jié)電阻箱測得電壓表和電流表的的示數(shù)分別為2.97V和0.45A;再將S2撥至2位置調(diào)節(jié)電阻箱測得電壓表和電流表的的示數(shù)分別為2.70V和0.54A.由上述數(shù)據(jù)可測算出待測電阻Rx=_____Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)拆去電壓表閉合開關(guān)S1,保持開關(guān)S2與2的連接不變,多次調(diào)節(jié)電阻箱記下電流表示數(shù)/和相應(yīng)電阻箱的阻值R,以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo)作了一R圖線如圖(c)所示,根據(jù)圖線求得電源電動勢E=_______V.實(shí)驗(yàn)中隨著電阻箱阻值的改變電阻箱消耗的功率P會發(fā)生變化,當(dāng)電阻箱阻值R=___Ω時電阻箱消耗的功率最大(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 4.8 5.0 5.0

【解析】

(1) (1)實(shí)物電路連線如圖①②③；

；

(2) 當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2撥至1位置時，由歐姆定律可得U1=I1(RA+Rx)，當(dāng)S2撥至2位置時，由歐姆定律可得U2=I2(RA+R0)，聯(lián)立解得RA=1.8，Rx=4.8；

(3) 由閉合電路歐姆定律可得：變形得

可由斜率求得E=5.0V，或由截距及RA=1.8求得E=5.0V；電阻箱消耗的功率

，當(dāng)R=RA+R0=5.0時，電阻箱消耗的功率最大。