Question

【題目】某實驗小組設計了圖甲所示的實驗點苦，電路中的各個器材元件的參數為電池組（電動勢約為9v，內阻r約6Ω）、電流表（量程2.0A，內阻rA =1.4Ω）、電阻箱R1（0～99.9Ω）、滑動變阻器R 2（0～R）、開關三個及導線若干。他們認為該電路課用來測電源的電動勢、內阻和R2接入電路的阻值。

（1）同學甲先利用該電路準確地測出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數I；再閉合S、Sl，斷開S2，調節電阻箱的電阻值為4.0Ω時，電流表的示數也為I.此時滑動變阻器接入電路的阻值為__________Ω.

（2）同學乙接著利用該電路測出了電源電動勢和內電阻。

①他的實驗步驟為：

a．在閉合開關前，調節電阻R1或R2至 ___________(選填“最大值”或“最小值”)，之后閉合開關S，再閉合 _____________(選填“S1”或“S2”)；

b.調節電阻 __________(選填“R1”或"R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數據；

c．斷開開關，整理實驗儀器。

②圖乙是他由實驗數據繪出的圖像，由此可得電源電動勢E=_______ V，內阻r=_________Ω。(計算結果保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】 4.0 最大值 S1 R1 9.0 5.8

【解析】（1）用等值替代法可測出R2接入電路的阻值，電阻箱的示數等于接入電路的阻值為4.0Ω

（2）要用電阻箱與電流表結合測量電動勢與內阻，則要改變電阻箱的值，則

a．在閉合開關前，調節電阻R1或R2至最大值，之后閉合開關S，再閉合 S1．

b．調節電阻 R1得到一系列電阻值R和電流I的數據；

（3）由閉合電路歐姆定律可得：E=I（R+RA+r），即，由上式可知：圖線的斜率是電動勢的倒數，圖象的斜率為，可得E=9.0V；圖象縱軸截距與電源電動勢的乘積代表電源內阻和電流表的內阻之和： ，可得；r=5.8Ω。