Question

现有器材：量程为10.0 mA，内阻约30～40 Ω的电流表一个，定值电阻R₁＝150 Ω，定值电阻R₂＝100 Ω，单刀单掷开关S，导线若干，要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5 V)的电动势．

(1)按要求在实物图甲、乙上连线；

 (2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E＝________，式中各直接测得量的意义是： ___________________________________________________________

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Answer 1

解析：本题提供了两只定值电阻及开关、导线等，要求测量电池的电动势，这是一个设计性实验，原理是利用闭合电路欧姆定律E＝I(R_外＋r)＝I(R＋R_A＋r)，只需改变R测两次电流的值便可求出电动势E的值．但应注意：改变R时R的阻值不能过小，防止电流过大，超过电流表的量程，本题如将R₂接入电路或R₁和R₂并联后接入电路，经估算会超过电流表的量程，故第一次把R₁接入电路，第二次把R₁、R₂串联后接入电路，实现R的两次改变．由E＝I₁(R₁＋R_A＋r)，E＝I₂(R₂＋R₁＋R_A＋r)可求出E＝I₁I₂R₂/(I₁－I₂)．

答案：(1)实物连线如下图所示．

(2)I₁I₂R₂/(I₁－I₂)　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