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13.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻Rl和R2的阻值.
实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻Rl,待测电阻R2,电压表V(量程为3V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关Sl,单刀双掷开关S2,导线若干.

(1)先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整:
A.闭合Sl,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1
B.保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,读出电压表的示数U2
C.则电阳R1的表达式为R1=U2U1U2R0
(2)该同学已经测得电阻Rl=3.2Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,其做法是:闭合Sl,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的1U1R图线,则电源电动势E=2.0V,电阻R2=0.8Ω.

分析 (1)利用题目中给出的电路及步骤的提示,同时结合闭合电路的欧姆定律可得出实验的步骤;
(2)再由原理可得出实验中数据处理的方法及公式,结合图象可求得电动势和内电阻.

解答 解:(1)由题意可知,本实验中没有给出电流表,故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的;实验中应充分利用电阻值及串并联电路的规律得出表达式;为了多测数据,应再将S2切换到b;
由欧姆定律可知:
U2=I(R0+R1
U1=IR0
而电路电流相等,联立解得:
R1=U2U1U1R0
(2)根据E=U+UR(R1+R2),有1U=1E+1RR1+R2E
比照直线方程y=kx+b,有截距1E=b=0.5,
所以,E=2V;
斜率k=1.50.50.5=2.0
又k=R1+R2E,已测出R1=3.2Ω,求得R2=0.8Ω 
故答案为:(1)将S2切换到b;U2U1U1R0;(2)2.0;0.8.

点评 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内电阻(本题的R2相当于内电阻)并用图象进行数据处理求出结果;本方法可与伏安法类比简称伏阻法.也是实验中常用方法之一.

练习册系列答案
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18.如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧秤固定在竖直的墙壁上,A、B、C质量相等,且各接触面动摩擦因数相同,用大小为F的力向左拉动C,使它以速度v匀速运动,三者稳定后弹簧秤的示数为T.则下列说法正确的是(  )
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5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为
“3.8V 0.3A”,除了开关、导线外,还有如下器材:
电压表V:量程0~5V,内阻约5kΩ
电流表A1:量程0~500mA,内阻约0.5Ω
电流表A2:量程0~100mA,内阻约4Ω
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流2.0A
滑动变阻器R2:最大阻值100Ω,额定电流1.0A
直流电源E:电动势约6V,内阻约0.5Ω
(1)上述器材中,电流表应选A1,滑动变阻器应选R1.(填器材符号)
(2)在电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后,发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为c(用图中给出的导线符号表示).

(3)通过实验得出了小灯泡的I-U图线如图乙,可知在小灯泡上的电压为2.0V时,小灯泡的电阻是8Ω.
(4)如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8Ω的电源上组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为0.16A.

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