Question

某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E和 内阻r以及R_x的阻值．实验器材有：待测电源E，待测电阻R_x，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．

①先测电阻R_x的阻值，请将该同学的操作补充完整：闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r₁和对应的电流表示数I，

 

，读出此时电阻的示数r₂，则电阻R_x的表达式为R_x=

 

．
②该同学已经测得电阻R_x=2.0Ω，继续测电源电动势E和内阻r的阻值，该同学做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，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，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/I-R图线，则电源电动势E=

 

v，内阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）由图及实验的步骤找出测量电阻Rx的实验方法，即可得出实验中需要完成的步骤，并能求出待测阻值的表达式；
（2）由闭合电路欧姆定律可得出图象中两量间的关系，由图象则可得出电源的电动势及内阻．

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：
I=

E

R+r

即：

1

I

=

R

E

+

r

E

；
图象的斜率为

2

3

=

1

E

解得：E=1.5v；

r

E

=2.0
解得：
r=1.0Ω
故答案为：①再将S₂切换到b，调节电阻箱使电流表的示数仍为I；r₁-r₂②1.5V；1.0Ω．

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．