Question

5．現(xiàn)用如下器材設(shè)計(jì)一個(gè)既能測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，又能測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)．
A．待測(cè)電阻R_x（約100Ω）
B．電流表A（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）
C．電阻箱R₀（最大阻值999.9Ω）
D．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約100Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值100Ω）
F．電源E（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻未知）
G．單刀單擲開關(guān)S和單刀雙擲開關(guān)S₁各一個(gè)，導(dǎo)線若干

①如圖甲所示是小明設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路，請(qǐng)你將此電路補(bǔ)充完整，使實(shí)驗(yàn)可以完成．
②下面是小明用完整的電路測(cè)R₀的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你寫下剩下的步驟．
a．將滑動(dòng)片移支變阻器的上端，閉合開關(guān)S；
b．S₁扳到1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到適當(dāng)位置，讀出電流（或電壓）表示數(shù)I（或U）；
c．扳到2，保持R不變，調(diào)節(jié)R₀使電流（或電壓）表示數(shù)為I（或U），讀出R₀的值；
③在測(cè)出電阻R₀的值后，小明繼續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)熱和內(nèi)電阻，圖乙是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作出的路端電壓U與電流I關(guān)系圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)為2.96V，內(nèi)電阻為1000Ω．A點(diǎn)明顯偏離U-I關(guān)系圖線，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是讀數(shù)錯(cuò)誤．

Answer 1

分析 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律，測(cè)量電阻的原理是伏安法，都采用伏安法．
根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律，結(jié)合測(cè)量的物理量，求出ε、r和R_x的表達(dá)式，再寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟．

解答 解：①把待測(cè)電阻與電阻箱并聯(lián)，然后與開關(guān)串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示：

②測(cè)R₀的實(shí)驗(yàn)步驟：
a、將滑動(dòng)片移支變阻器的上端，閉合開關(guān)S；
b、S₁扳到1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到適當(dāng)位置，讀出電流（或電壓）表示數(shù)I（或U）；
c、扳到2，保持R不變，調(diào)節(jié)R₀使電流（或電壓）表示數(shù)為I（或U），讀出R₀的值；
③由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為2.96，電源電動(dòng)勢(shì)：E=2.96V，電源內(nèi)阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.96-2.00}{0.096}$=1000Ω．
A點(diǎn)明顯偏離U-I關(guān)系圖線，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是讀數(shù)錯(cuò)誤造成的．
故答案為：①電路如圖所示；②b、S₁扳到1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到適當(dāng)位置，讀出電流（或電壓）表示數(shù)I（或U）；c、S₁扳到2，保持R不變，調(diào)節(jié)R₀使電流（或電壓）表示數(shù)為I（或U），讀出R₀的值；③、2.96；1000；讀數(shù)錯(cuò)誤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)步驟、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問題，知道實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用閉合電路歐姆定律即可正確解題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵．