题目内容
【题目】某实验小组设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为电池组(电动势约9V,内阻r约6Ω)、电流表(量程2.0A,内阻可忽略不计)、电阻箱R1(0~99.9Ω)、滑动变阻器R2(0~R、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。
(1)同学甲先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。
他的主要操作步骤:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S、S2,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合S、S1,断开S2,调节电阻箱的电阻值为6.0Ω时,电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω.
(2)同学乙接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。
①他的实验步骤:
a.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至______(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S,再闭合_____(选填“S1”或“S2”)
b.凋节电阻_____(选填“R1”或“R2”),得到一系列电阻值R和电流I的数据:
c.断开开关,整理实验仪器.
②图乙是他由实验数据绘出的1/I-R图象,由此可得电源电动势E=_______V,内阻r=_____Ω.(计算结果保留两位有效数字〉
【答案】 (1)6.0; (2)①a.最大值; S1; b.R1 ②9.0; 7.2;
【解析】(1)用等值替代法可测出R2接入电路的阻值,电阻箱的示数等于接入电路的阻值为6.0Ω.
(2)①要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻,则要改变电阻箱的值,则a.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至最大值,之后闭合开关S,再闭合 S1.b.调节电阻 R1得到一系列电阻值R和电流I的数据;
②由闭合电路欧姆定律可得:E=I(R+r),即: ;由上式可知:图线的斜率是电动势的倒数,图象的斜率为,可得E=9.0V;图线在纵轴上的截距是,可得r=7.2Ω;