Question

【題目】小華、小剛共同設(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)勢約6 V，內(nèi)阻r約3 Ω）、電流表（量程2.0 A，內(nèi)阻rA=0.8 Ω）、電阻箱R1（0~99.9 Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（0~Rt）、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

（1）小華先利用該電路準(zhǔn)確地測出了R2接入電路的阻值。

他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、Sl，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_________Ω。

（2）小剛接著利用該電路測出了電源電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。

①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：

a．在閉合開關(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I的數(shù)據(jù)；

c．?dāng)嚅_開關(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，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢的乘積代表_________（用對(duì)應(yīng)字母表示），電源電動(dòng)勢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】 3.6 最大值 S1 R1 RA與r之和 6.0 2.8

【解析】試題分析：（1）由電路的結(jié)構(gòu)可知測出了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定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理可知應(yīng)采用的方式；
（3）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)勢和內(nèi)電阻．

（1）兩電流表示數(shù)相同，電阻相同，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3.6 Ω。

（2）①閉合電路前應(yīng)將電阻調(diào)到最大，因?qū)嶒?yàn)需要獲得多組R、I值，因此應(yīng)為R1；②由閉合電路歐姆定律有： ，可得： －R圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢的乘積代表r＋RA；圖象斜率為，即：k=，E==6.0V，由，得： 。