Question

【題目】某實驗小組設計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數為電池組（電動勢約9V，內阻r約6Ω）、電流表（量程2.0 A，內阻rA =1.4Ω）、電阻箱R1(0～99.9Ω)、滑動變阻器R2(0～R)、開關三個及導線若干。他們認為該電路可以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：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；再閉合S、S1，斷開S2，調節電阻箱的電阻值為4.0Ω時，電流表的示數也為。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：

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象，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】試題分析：（1）由電路的結構可知測出了R2接入電路的阻值用的是等值替代法．
（2）實驗中采用的是電阻箱和電流表的方式測定電動勢和內電阻；根據實驗的原理可知應采用的方式；分析電流與電阻的關系，由閉合電路歐姆定律可得出符合本實驗的公式，再結合圖象的性質利用函數關系即可求得電動勢和內電阻．

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

（2）①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，則在閉合開關前，調節電阻或至最大值，之后閉合開關S，再閉合．調節電阻得到一系列電阻值R和電流I的數據；

②由閉合電路歐姆定律可得，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，圖線在縱軸上的截距是，可得；