Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為電池組（電動(dòng)勢(shì)約9V，內(nèi)阻r約6Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA =1.4Ω）、電阻箱R1(0～99.9Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～R)、開(kāi)關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

(1)同學(xué)甲先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電流表的示數(shù)；再閉合S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為4.0Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為__________Ω。

(2)同學(xué)乙接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

①他的實(shí)驗(yàn)步驟：

a．在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_______（選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開(kāi)關(guān)S，再閉合________（選填“S1”或“S2”）；

b．調(diào)節(jié)電阻_____（選填“R1”或“R2”），得到一系列電阻值R和電流的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。

②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此可得電源電動(dòng)勢(shì)E= _____V，內(nèi)阻r= ___Ω。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)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(jié)構(gòu)可知測(cè)出了R2接入電路的阻值用的是等值替代法．
（2）實(shí)驗(yàn)中采用的是電阻箱和電流表的方式測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理可知應(yīng)采用的方式；分析電流與電阻的關(guān)系，由閉合電路歐姆定律可得出符合本實(shí)驗(yàn)的公式，再結(jié)合圖象的性質(zhì)利用函數(shù)關(guān)系即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

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

（2）①要用電阻箱與電流表結(jié)合測(cè)量電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，則要改變電阻箱的值，則在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻或至最大值，之后閉合開(kāi)關(guān)S，再閉合．調(diào)節(jié)電阻得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；

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(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，圖象的斜率為，可得，圖線在縱軸上的截距是，可得；