Question

18．现用如图电路测量电源电动势E 及电阻R_x的阻值．图中电阻R 的阻值已知，K₂为单刀双掷开关，V为理想电压表，E为电源（内阻不可忽略）．
（1）补充完整以下的操作步骤：
①K₁断开，K₂接到a端，记下电压表的读数U₁；
②K₁闭合，K₂仍接到a端，记下电压表的读数U₂；
③K₁仍闭合，K₂接到b端，记下电压表的读数U₃；
④重复上述步骤．
（2）由R及电压表测得的量，可测得E=U₁，R_x=$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$．

Answer 1

分析 由图可知实验的原理，因电压表内阻较大，故可以直接测出电源电动势；因电路中没有电流表，故只能通过定值电阻串联的方法，由串联电路的规律求解电阻R_X．

解答 解：（1）将电压表直接接在电源两端测出电源的电动势，再测出R与R_x两端的电压，同理测出R_x两端的电压，由串并联电路的规律可得出电阻R_x，
故步骤为：①l₁断开，k₂接到a端，记下电压表的读数U₁；②k₂仍接到a端，闭合k₁，记下电压表的读数U₂；③k₁仍闭合，k₂接到b端，记下电压表的读数U₃．
（3）电压表第一步测出的即为电源电动势，故E=U₁；
由串联电路的规律可知：
$\frac{{U}_{3}}{{R}_{x}}=\frac{{U}_{2}}{R+{R}_{x}}$
解得：
R_X=$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$
故答案为：（1）②K₁闭合；③K₁仍闭合，K₂接到b端；（2）U₁，$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$

点评 本题的解题关键在于看懂电路图，明确电路的原理及实验原理；在审题时，一定要注意题目中隐含的信息，如本题中电压表内阻很大，电压表即可看作理想电表．