Question

【题目】某同学设计如图(a)所示电路来测量未知电阻R,的阻值和电源电动势E.

实验器材有:电源(内阻不计),待测电阻Rx,(约为5Ω),电压表Ⅴ(量程为3V,内阻约为1kΩ),电流表(量程为0.6A,内阻约为2Ω),电阻R0(阻值3.2Ω),电阻箱R(0-99.9Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.

(1)根据图(a)所示电路图用笔画线代替导线在图(b)中完成实物电路的连接______;

(2)闭合开关S1,将S2拨至1位置,调节电阻箱测得电压表和电流表的的示数分别为2.97V和0.45A;再将S2拨至2位置调节电阻箱测得电压表和电流表的的示数分别为2.70V和0.54A.由上述数据可测算出待测电阻Rx=_____Ω(结果保留两位有效数字);

(3)拆去电压表闭合开关S1,保持开关S2与2的连接不变,多次调节电阻箱记下电流表示数/和相应电阻箱的阻值R,以为纵坐标,R为横坐标作了一R图线如图(c)所示,根据图线求得电源电动势E=_______V.实验中随着电阻箱阻值的改变电阻箱消耗的功率P会发生变化,当电阻箱阻值R=___Ω时电阻箱消耗的功率最大(结果均保留两位有效数字)

Answer 1

【答案】 4.8 5.0 5.0

【解析】

(1) (1)实物电路连线如图①②③；

；

(2) 当开关S1闭合，S2拨至1位置时，由欧姆定律可得U1=I1(RA+Rx)，当S2拨至2位置时，由欧姆定律可得U2=I2(RA+R0)，联立解得RA=1.8，Rx=4.8；

(3) 由闭合电路欧姆定律可得：变形得

可由斜率求得E=5.0V，或由截距及RA=1.8求得E=5.0V；电阻箱消耗的功率

，当R=RA+R0=5.0时，电阻箱消耗的功率最大。