Question

【题目】某小组要测量电源的电动势E(约3V)、内电阻r(约1Ω)和电阻Rx(约5Ω)的阻值。已经提供的器材有：待测电源E，待测电阻Rx，电压表(量程1.5V，内阻RV=1500Ω)，电阻箱R(0~99.99Ω)，开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。

(1)实验时需要将电压表的量程扩大一倍，应该再选用一个阻值为___________Ω的定值电阻与电压表___________(选填“串联”或“并联”)；设计好的电路如图甲所示，图中V为改装后的电压表以下实验中可看成理想电压表。

(2)为了测量Rx的电阻，闭合S1，将S2与a连接，调节电阻箱，读出其电阻值R和电压表的示数U1；保持电阻箱阻值不变，将S2与b连接，读出电压表的示数U2；则电阻Rx的表达式为___________；

(3)为了测量电源的电动势和内电阻，闭合S1，将S2与a连接，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出如图乙所示的-图像，若图像的斜率为k，纵轴截距为l，则电动势E的表达式为___________，内电阻r的表达式为___________。(用k、l和Rx表示)

Answer 1

【答案】1500 串联

【解析】

解：(1)实验时需要将电压表的量程扩大一倍，应串联一个定值电阻，它的阻值为；

(2)当电压表接a时，电压表测电阻箱R两端的电压；当接b时，电压表测Rx及电阻箱R两端的电压；则Rx两端的电压为：，此时流过Rx的电流为，由欧姆定律可得：；

(3)由题意可知，此实验中可测量出电阻箱的示数R，而电压表则电阻箱R两端的电压，由闭合电路欧姆定律可知：，变形可得，由数学知识可得，，即为，；