题目内容
某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E和 内阻r以及Rx的阻值.实验器材有:待测电源E,待测电阻Rx,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),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Rx的阻值,请将该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r1和对应的电流表示数I, ,读出此时电阻的示数r2,则电阻Rx的表达式为Rx= .
②该同学已经测得电阻Rx=2.0Ω,继续测电源电动势E和内阻r的阻值,该同学做法是: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和对应的电流表示数I,由测得的数据,绘出了如图2所示的1/I-R图线,则电源电动势E= v,内阻r= Ω.
【答案】分析:(1)由图及实验的步骤找出测量电阻Rx的实验方法,即可得出实验中需要完成的步骤,并能求出待测阻值的表达式;
(2)由闭合电路欧姆定律可得出图象中两量间的关系,由图象则可得出电源的电动势及内阻.
解答:解:①电路中只有电流表而没有电压表,无法由伏安法求出电阻;故只有利用电阻箱得出待测电阻的阻值;当电路中电流相同时,电阻也应相同;因此可以控制电流相等,利用电阻箱的示数变化,得出待测电阻的阻值;因此缺少的步骤应为:再将S2切换到b,调节电阻箱使电流表的示数仍为I;而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差:
即:Rx=r1-r2
②由闭合电路欧姆定律可知:
I=
即:
=
+
;
图象的斜率为
=
解得:E=1.5v;
=2.0
解得:
r=1.0Ω
故答案为:①再将S2切换到b,调节电阻箱使电流表的示数仍为I;r1-r2②1.5V;1.0Ω.
点评:近几年高考对于实验的考查不再局限于基本原理了,而是考查学生对实验原理的把握,并能对实验方法有所突破的能力;在实验学习中应注意掌握好基础知识,同时注意在审题上下功夫,由所学知识进行迁移变通.
(2)由闭合电路欧姆定律可得出图象中两量间的关系,由图象则可得出电源的电动势及内阻.
解答:解:①电路中只有电流表而没有电压表,无法由伏安法求出电阻;故只有利用电阻箱得出待测电阻的阻值;当电路中电流相同时,电阻也应相同;因此可以控制电流相等,利用电阻箱的示数变化,得出待测电阻的阻值;因此缺少的步骤应为:再将S2切换到b,调节电阻箱使电流表的示数仍为I;而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差:
即:Rx=r1-r2
②由闭合电路欧姆定律可知:
I=
即:
图象的斜率为
解得:E=1.5v;
解得:
r=1.0Ω
故答案为:①再将S2切换到b,调节电阻箱使电流表的示数仍为I;r1-r2②1.5V;1.0Ω.
点评:近几年高考对于实验的考查不再局限于基本原理了,而是考查学生对实验原理的把握,并能对实验方法有所突破的能力;在实验学习中应注意掌握好基础知识,同时注意在审题上下功夫,由所学知识进行迁移变通.
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