Question

19．某学习小组的同学设计了如图甲所示的电路来测量定值电阻R₀的阻值及某电源的电动势E和内阻r．
实验器材有：待测电源（电动势为E，内阻为r），待测电阻R₀，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0-99.9Ω），单刀单掷开关S₁和S₂，导线若干．

（1）先测电阻R₀的阻值，请将学习小组同学的操作补充完整．
先闭合S₁和S₂，调节电阻箱，读出其示数r₁和对应的电流表示数I，然后断开S₂，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r₂，则电阻R₀的表达式为R₀=r₁-r₂
（2）学习小组同学通过上述操作，测得电阻R₀=9.5Ω，继续测电源的电动势E和内阻r，该小组同学的做法是：
闭合S₁，断开S₂，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，如表数据：

组数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	0	3.0	6.0	12.0	18.0
电流I/A	0.50	0.40	0.33	0.25	0.20

①请用第1组和第5组数据求出该电源的电动势E=6V，r=2.5Ω．
②用图象法可以更准确的求出该电源的电动势和内阻，请根据以上数据完善坐标系（标出纵轴所代表的物理量和相对应的刻度），并描点连线．要求所描图线为直线，以便于研究其规律．

Answer 1

分析 根据实验原理明确实验方法及步骤，再闭合电路欧姆定律列式求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线．

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：R_x=r₁-r₂
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
E=U₁+I₁r
E=U₂+I₂r
代入数据联立解得：
E=6V，r=2.5Ω
（3）根据表中数据采用描点法得出对应的伏安特性曲线如图所示；
故答案为：（1）断开S₂，调节电阻箱的阻值；r1-r2；
（2）6；2.5；
（3）如图所示．

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．