Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和 內(nèi)阻r以及R_x的阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E，待測(cè)電阻R_x，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻不計(jì)），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)線若干．

①先測(cè)電阻R_x的阻值，請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S₁，將S₂切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r₁和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，    ，讀出此時(shí)電阻的示數(shù)r₂，則電阻R_x的表達(dá)式為R_x=    ．
②該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R_x=2.0Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的阻值，該同學(xué)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)的電流表示數(shù)I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖2所示的1/I-R圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=    v，內(nèi)阻r=    Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖及實(shí)驗(yàn)的步驟找出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)方法，即可得出實(shí)驗(yàn)中需要完成的步驟，并能求出待測(cè)阻值的表達(dá)式；
（2）由閉合電路歐姆定律可得出圖象中兩量間的關(guān)系，由圖象則可得出電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．
解答：解：①電路中只有電流表而沒(méi)有電壓表，無(wú)法由伏安法求出電阻；故只有利用電阻箱得出待測(cè)電阻的阻值；當(dāng)電路中電流相同時(shí)，電阻也應(yīng)相同；因此可以控制電流相等，利用電阻箱的示數(shù)變化，得出待測(cè)電阻的阻值；因此缺少的步驟應(yīng)為：再將S₂切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為I；而待測(cè)電阻等于兩次電阻箱的示數(shù)之差：
即：R_x=r₁-r₂
②由閉合電路歐姆定律可知：
I=
即：=+；
圖象的斜率為=
解得：E=1.5v；
=2.0
解得：
r=1.0Ω
故答案為：①再將S₂切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)仍為I；r₁-r₂②1.5V；1.0Ω．
點(diǎn)評(píng)：近幾年高考對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考查不再局限于基本原理了，而是考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的把握，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)方法有所突破的能力；在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中應(yīng)注意掌握好基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)注意在審題上下功夫，由所學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移變通．