Question

3．提供以下器材量程为10.0mA、内阻为30Ω～40Ω的电流表一只定值电阻R₁=150Ω，定值电阻R₂=l00两只开关S，导线若干
要求利用这些器材测量一千电池（电动势约1.5V）的电动势．
I．按要求在实物图上连线；
Ⅱ．用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$，式中各直接测得量的意义是I₁是外电阻为R₁时的电流，I₂是外电阻为R₁和R₂串联时的电流．

Answer 1

分析 题目中只有两个定值电阻和电流表，故只能通过串并联关系得出两种不同的阻值，同时应考虑电路的安全性，从而选取合适的电路图，连接实物图，由闭合电路欧姆定律可得出表达式，联立可解得电动势的表达式．

解答 解：I．根据分析可知，要改变电阻只能通过两电阻串并联的方式来改变，所以可以把一个开关与R₂并联，通过开关控制R₂是否接入电路，连接实物图，如图所示：
Ⅱ．根据闭合电路欧姆定律得：
E=I₁（R₁+R_A+r），
E=I₂（R₂+R₁+R_A+r），
解得：E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$，其中I₁是外电阻为R₁时的电流，I₂是外电阻为R₁和R₂串联时的电流．
故答案为：Ⅰ．如图所示；Ⅱ．$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$；I₁是外电阻为R₁时的电流，I₂是外电阻为R₁和R₂串联时的电流．

点评 本题为设计性实验，这种实验的考查是近几年高考的热点；在考试中要灵活把握，认真分析题意，找出切实可行的实验方法．