Question

1．A、B同學(xué)都用如圖甲所示的電路測電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r以及R₁的阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E，待測電阻R₁，電壓表V（量程為2.0V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0～99.99Ω），單刀單擲開關(guān)S₁，單刀雙擲開關(guān)S₂，導(dǎo)線若干．

（1）A同學(xué)測量電阻R₁的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)?jiān)谙旅鏅M線的空白處他的操作補(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)R₀和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U₁，保持電阻箱阻值不變，將S₂切換到b，讀出電壓表的示數(shù)U₂，則電阻R₁的表達(dá)式為R₁=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_1}r$．
（2）B同學(xué)已經(jīng)測得電阻R₁=5.2Ω，繼續(xù)測電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的值．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，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線，則待測電源電動(dòng)勢E=1.43 V，內(nèi)阻r=0.8Ω（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）電壓表內(nèi)阻很大，可以近似看作理想電表，可以根據(jù)串聯(lián)電路的電路知識(shí)可以求出電阻的阻值；
（2）由電阻箱及電壓表可以得出電壓及外電阻，則由閉合電路歐姆定律可求得電動(dòng)勢和電阻R₂的阻值；

解答 解：（1）當(dāng)電壓表接a時(shí)，電壓表測R兩端的電壓，當(dāng)接b時(shí)，電壓表測R₁及R兩端的電壓；則R₁兩端的電壓為：U₂-U₁；此時(shí)流過R₁的電流為$\frac{{U}_{1}}{r}$；由歐姆定律可得：
R₁=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_1}r$；故1中應(yīng)將S₂切換到b；
（2）由題意可知，此實(shí)驗(yàn)中可測量出電阻箱的示數(shù)R，而電壓表則出流過R的電流；由閉合電路歐姆定律可知：
E=$\frac{U}{R}$（R+R₁+R₂）；變形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{E}×\frac{1}{R}+\frac{1}{E}$；
 由數(shù)學(xué)知識(shí)可得，$\frac{1}{E}$=0.7；E=1.43V；
$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{E}$=$\frac{2.8-0.7}{0.5}$=6
解得內(nèi)阻R₂=6-5.2=0.8Ω；
故答案為：（1）將S₂切換到b$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}r$；（2）1.43；0.8；

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查，現(xiàn)在不再局限于課本知識(shí)的考查，而應(yīng)根據(jù)原理去分析題意，從而找出合適的解決辦法．