Question

某实验控究小组在“用电压表测电压的实验”中，实验方案与教科书建议的方案略有不同，他们先测得干电池组两端的电压为3.0V，然后将两只灯泡L₁、L₂并连接在该电池组两端，如图1所示。闭合三个开关，用电压表测得L₁、L₂两端电压U₁、U₂均为2.5V。
（1）根据他们的实验数据，可以得出结论：并联电路中，各支路两端的电压_________。
进一步分析实验数据后，实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题：并联的两个灯泡的电压小于3.0V，还有0.5V的电压哪里去了呢？难道电池组内部有电阻分得了电压吗？通过查阅资料和请教老师，实验小组得到的信息是：电池组内部有电阻r，在正常情况下r为定值；电池组相当于一个电压U恒定的理想电源与r的组合，如图2所示。学习初中电学内容后，该实验小组继续研究他们发现的问题：实验小组认为，如果上述信息真实可靠，当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R_外时，图1所示电路可等效为图3所示电路。
（2）如果断开图1中的S₂，R_外将________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），U_外将 _________ 。实验结果表明，上述分析完全正确。
（3）为了测定r的值，实验小组设计了如图4所示的测量电路。其中R₁=5 Ω，R₂=14 Ω。当只闭合S₁时，电流表示数I₁为0.5A；只闭合S₂时，电流表示数I₂为0.2A。请你依据上述数据，帮实验小组计算出r的值。要求写出必要的文字说明和表达式。

Answer 1

（1）相等。
（2）增大、增大。
（3）如图4所示的测定r的电路中，当只闭合S₁时，R₁与r的串联；则：U=I₁（R₁+r）；
即：U=0.5A（5 Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
只闭合S₂时，R₂与r的串联，电流表示数I₂为0.2A，则：U=I₂（R₂+r）；
即：U=0.2A（14 Ω+r）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
解①、②组成的方程组可得：r=1Ω。