Question

19．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量定值電阻R₀的阻值及某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r），待測(cè)電阻R₀，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻不計(jì)），電阻箱R（0-99.9Ω），單刀單擲開(kāi)關(guān)S₁和S₂，導(dǎo)線若干．

（1）先測(cè)電阻R₀的阻值，請(qǐng)將學(xué)習(xí)小組同學(xué)的操作補(bǔ)充完整．
先閉合S₁和S₂，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，然后斷開(kāi)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)r₂，則電阻R₀的表達(dá)式為R₀=r₁-r₂
（2）學(xué)習(xí)小組同學(xué)通過(guò)上述操作，測(cè)得電阻R₀=9.5Ω，繼續(xù)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，該小組同學(xué)的做法是：
閉合S₁，斷開(kāi)S₂，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，如表數(shù)據(jù)：

組數(shù)	1	2	3	4	5
電阻R/Ω	0	3.0	6.0	12.0	18.0
電流I/A	0.50	0.40	0.33	0.25	0.20

①請(qǐng)用第1組和第5組數(shù)據(jù)求出該電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V，r=2.5Ω．
②用圖象法可以更準(zhǔn)確的求出該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)完善坐標(biāo)系（標(biāo)出縱軸所代表的物理量和相對(duì)應(yīng)的刻度），并描點(diǎn)連線．要求所描圖線為直線，以便于研究其規(guī)律．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確實(shí)驗(yàn)方法及步驟，再閉合電路歐姆定律列式求解；采用描點(diǎn)法作出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線．

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：
E=U₁+I₁r
E=U₂+I₂r
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：
E=6V，r=2.5Ω
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示；
故答案為：（1）斷開(kāi)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值；r1-r2；
（2）6；2.5；
（3）如圖所示．

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．