Question

【題目】甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2阻值，實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電壓表V（量程為1．5V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0~99．99Ω），單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線(xiàn)若干．

（1）先測(cè)電阻R1的阻值．請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整:

A．閉合S1,將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，

B．保持電阻箱示數(shù)不變， ，讀出電壓表的示數(shù)U2;

C．則電阻R1的表達(dá)式為R1= ．

（2）甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=4．8Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù),繪出了如圖乙所示的圖線(xiàn),則電源電動(dòng)勢(shì)E= V,電阻R2= Ω．若在（2）步驟中考慮電壓表的分流作用，甲同學(xué)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì) （選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值．

（3）利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測(cè)得的電阻R1，乙同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)得到電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2．這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)范圍 （選填“較大”、“較小”或“相同”），所以 同學(xué)的做法更恰當(dāng)些（選填“甲”或“乙”）．

Answer 1

【答案】（1）將S2切換到b , （2） 1．25,2．7，小于 （3）較小,甲

【解析】

試題分析：（1）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有給出電流表，故應(yīng)是電壓表與電阻箱求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)充分利用電阻值及串并聯(lián)電路的規(guī)律得出表達(dá)式；為了多測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)再將S2切換到b．由歐姆定律可知：U2=I（r+R1）,U1=Ir而電路電流相等，聯(lián)立解得：．

（2）根據(jù)，有，比照直線(xiàn)方程y=kx+b，有截距1/E=b=0．8，所以，E=1．25；斜率k=6，又，已測(cè)出R1=4．8Ω，求得R2=2．7Ω．

該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的誤差主要來(lái)自于電壓表的分流，即所測(cè)的外電壓和電流，外電壓是準(zhǔn)確的，測(cè)量的電流偏小，作出如圖所示的U-I圖線(xiàn)，虛線(xiàn)表示真實(shí)圖線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示測(cè)量圖線(xiàn)，可知，測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值，測(cè)量的內(nèi)阻小于真實(shí)值．

（3）若開(kāi)關(guān)打在b處，則電壓表測(cè)量的為電阻箱與R1兩端的電壓，因定值電阻的分壓作用，使電壓表測(cè)量范圍減小，故實(shí)驗(yàn)中誤差較多，故應(yīng)選擇甲同學(xué)的做法．