题目内容

如图所示电路中,定值电阻R0=10Ω,R为电阻箱,S2为单刀双掷开关.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其阻值为R1,记录电压传感器测得的数据为Ul,然后保持电阻箱阻值不变,将S2切换到b,记录电压传感器示数为U2.则电阻Rx的表达式:
U2-U1
U1
R1
U2-U1
U1
R1
若电阻Rx=2.5Ω,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U,对测得的数据进行处理,绘出如图(2)所示的
1
U
---
1
R
图线.则电源电动势E=
2
2
(V),内阻r=
0.5
0.5
(Ω).
分析:(1)闭合S1,将S2切换到a时,电压传感器示数为电阻箱的电压;S2切换到b,电压传感器示数为电阻箱和Rx的电压,根据欧姆定律可知切换过程中电流不变,列式即可求解;
(2)由图象可知:当R=0时,电压传感器测量的是电源的电动势,当R=5Ω时,U=
5
9
V
,由闭合电路欧姆定律即可求解内阻.
解答:解:闭合S1,将S2切换到a时,有:I=
U1
R1

S2切换到b时,有:I=
U2
R1+Rx

所以
U1
R1
=
U2
R1+Rx

解得:Rx=
U2-U1
U1
R1

由图象可知:当R=0时,电压传感器测量的是电源的电动势,所以E=2V
当R=5Ω时,U=
5
9
V

由闭合电路欧姆定律得:
E
R0+Rx+R+r
=
U
R

带入数据得:
2
10+2.5+5+r
=
1
9

解得:r=0.5Ω
故答案为:
U2-U1
U1
R1
;2;0.5
点评:本题主要考查了闭合电路欧姆定律得应用,要求同学们能从图象中读出有效信息,难度适中.
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