Question

（2013?山西模擬）某同學設(shè)計了如圖a的實驗電路，用來測定電阻R_x的阻 值、直流電源的電動勢E和內(nèi)阻r．使用器材的規(guī)格如下：電流 表（量程0～0.3A、內(nèi)阻R_A=1.2Ω），電阻箱R_N（量程0-999.9Ω） 單刀單擲開關(guān)S₁，單刀雙擲開關(guān)S，導線若干．

（1）按圖（a）所示的電路，將圖（b）所示的實物連線補畫完整；
（2）該同學首先測請電阻R_x的阻佾，完成步驟中的填空：
①將開關(guān)S₁閉合、S撥向接點l，讀出電流表的系數(shù)I₁，；
②保持開關(guān)S₁閉合．把R_N調(diào)到最大值，然后將S撥向 接點2，調(diào)節(jié)電阻箱R_N的阻值，使得電流表的示數(shù)也為I₁，此時電阻箱的陽值如圖（c）所示；
③則R_x=

24.6

Ω．
（3）然后測該電源的電動勢E和內(nèi)阻r．將開關(guān)S₁閉合、S撥向接點2，調(diào)節(jié)電阻箱R_N的阻值，記下R_N的阻值R及對應(yīng)的電流表示數(shù)I．得到若干組R、I的數(shù)據(jù)，在坐標紙上作出

1

I

-R的圖象如圖（d）所示．根據(jù)圖象求得該電源的電動勢E=

6.40

V，內(nèi)阻r=

11.6

Ω．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）由原理圖可知，電路中采用了單刀雙擲開關(guān)，注意開關(guān)的接法；（2）由過程可知實驗的原理，由原理可得出當電流相等時，電阻箱的讀數(shù)等于待測電阻的阻值，電阻箱的讀數(shù)規(guī)則；（3）由圖象，由閉合電路歐姆定律可得出關(guān)于電流和電阻的表達式，由圖象及表達式可得出圖象的斜率及截距含義

解答：解：（1）由原理圖可知開關(guān)S₂的連接方式，按原理圖將各點連接即可；注意連線要接在接線柱上；導線不能交叉．如圖所示
（2）由題意可知，本實驗是利用兩次分別接電阻箱及待測電阻，若兩次電流表示數(shù)相等，則說明兩電阻相等，故說明待測電阻的阻值與電阻箱顯示的阻值相同，電阻箱的讀數(shù)為各檔之和，故示數(shù)為24.6Ω．
（3）將開關(guān)S₁閉合、S撥向接點2，由閉合電路的歐姆定律得：I=

E

RN+r

，即

1

I

=

RN

E

+

r

E

；再由

1

I

-R的圖象可知圖象的斜率k=

1

E

，圖象的截距為

r

E

，所以求得E=6.40V，r=11.6Ω（E在6.32V到6.48V都可以，r在11.4Ω到11.8Ω都可以）注意保留三位有效數(shù)字．
故答案為：（1）如圖所示

（2）24.6Ω；（3）6.40V；11.6Ω

點評：本題中注意理解電路的接法，注意在測電動勢和內(nèi)電阻時電流表內(nèi)阻是不能忽略的；電阻箱的讀數(shù)規(guī)則，各檔示數(shù)為示數(shù)乘以倍率；求解電動勢和內(nèi)阻時，列出正確的表達式再與圖象結(jié)合求解；注意有效數(shù)字的要求．