题目内容
【题目】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和 R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω);单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
① 先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1 ,保持电阻箱示数不变,_________________________,读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=___________。
② 甲同学已经测得电阻Rl=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,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,绘出了如图所示的 图线,则电源电动势E=__________V,电阻R2 = _________Ω。(保留三位有效数字)
③ 利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl ,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,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,绘出于相应的图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围___________(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以___________同学的做法更恰当些。
【答案】S2切换到b 1.43 1.20 较小 甲
【解析】
①[1][2] 根据题意可知,保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,由于R和R1串联,所以通过R1的电流,R1两端的电压为U2-U1,所以
②[3][4]根据闭合电路欧姆定律
整理得:
图线的截距为,所以电动势 ;斜率
代入数据解得:
③[5][6]开关打在b处,则电压表测量的为电阻箱与R1两端的电压,因定值电阻的分压作用变小,使电压表测量范围减小,故实验中误差较多,故应选择甲同学的做法;