Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某一電阻Rx的阻值，他們先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，測(cè)量出Rx的阻值約為18。為了進(jìn)一步精確測(cè)量該電阻，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上備有以下器材：

A．電流表(量程15mA，內(nèi)阻未知)

B．電阻箱(0～99.99)

C．電阻箱(0～999.9)

D．電源(電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約1)

E．開關(guān)2只

F．導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材，按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

a．先將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R1和電流表的示數(shù)I；

b．保持開關(guān)S1閉合，再閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，記下此時(shí)電阻箱的阻值R2。

(i)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知，電阻箱應(yīng)選擇_____(選填器材前的字母)；

(ii)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，待測(cè)電阻Rx=_______(用步驟中所測(cè)得的物理量表示)。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為該電路也可以用來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻為RA，同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組電阻值R和電流I向數(shù)據(jù)；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象如圖乙所示，圖象的斜率為k、截距為b，由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_______，內(nèi)阻r=_________(用本題所給物理量表示)。

Answer 1

【答案】C R2-R1

【解析】

(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出通過待測(cè)電阻的最大電流來選擇電流表量程，然后再通過求出電路中需要的最大電阻來選擇電阻箱；列出開關(guān)S2斷開和閉合時(shí)對(duì)應(yīng)的閉合電路歐姆定律表達(dá)式，然后求解即可.

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻.

(1)電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電流表量程為15mA=0.015A，由歐姆定律：可知，電路中的最小電阻應(yīng)為：，所以電阻箱應(yīng)選C；

②根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

S2斷開時(shí)有：E=I(Rx+R1+RA+r)，S2閉合時(shí)有：E=I(R2+RA+r)，解得:Rx=R2-R1；

(2)閉合開關(guān)S2，由閉合電路歐姆定律得：E=I(R+RA+r），整理得：由圖象可知：，,而已知RA，解得，.