某同学设计了如图甲所示的实验电路,电路中各个元件的参数为:电池组(电动势约6V,内阻r约2Ω)电流表(量程2.0A,内阻RA=0.2Ω)电阻箱R1(0~99.9Ω)待测电阻R2、定值电阻R0=1.0Ω开关及导线若干.他用该电路测电阻R2的阻值及电源的电动势和内阻.(1)该同学首先测出了R2的阻值.他的主要操作步骤是:先闭合开关S,将单刀双掷开关Sl掷于b,读出电流表的示数I;然后将单刀双掷开关S1掷于a,调节电阻箱的电阻值为1.0Ω时,电流表的示数也为I.电阻R2的阻值为Ω.(2)他接着利用该电路测电源电
2019-06-24
某同学设计了如图甲所示的实验电路,电路中各个元件的参数为:
电池组(电动势约6V,内阻r约2Ω)
电流表(量程2.0A,内阻RA=0.2Ω)
电阻箱R1(0~99.9Ω)
待测电阻R2、定值电阻R0=1.0Ω
开关及导线若干.
他用该电路测电阻R2的阻值及电源的电动势和内阻.
(1)该同学首先测出了R2的阻值.
他的主要操作步骤是:先闭合开关S,将单刀双掷开关Sl掷于b,读出电流表的示数I;然后将单刀双掷开关S1掷于a,调节电阻箱的电阻值为1.0Ω时,电流表的示数也为I.
电阻R2的阻值为___Ω.
(2)他接着利用该电路测电源电动势和内电阻.
①其主要实验步骤为:
A.将S1掷于a,调节电阻箱R1的阻值至___(填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S;
B.调节电阻箱R1,得到一系列电阻值R和电流I的数据;
C.断开开关,整理实验仪器.
②图乙是他根据实验数据绘出的 -R图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表___,电源电动势E=___V,内阻r=___Ω(计算结果保留两位有效数字).
③若电流表的内阻未知,仍按上述方案进行测量,则电动势的测量值___真实值,内阻的测量值___真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
优质解答
(1)用等值替代法可测出R2接入电路的阻值,电阻箱的示数等于接入电路的阻值为1.0Ω
(2)①要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻,则要改变电阻箱的值,则
A中为了让电流由最小值开始变化;应在闭合开关前,调节电阻R1至最大值之后闭合开关S.
②由闭合电路欧姆定律可得:E=I(R+RA+R0+r),即:=+;
由上式可知:图线的斜率是电动势的倒数,图象的斜率为=,可得E=6.0V
图线在纵轴上的截距是;故图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表r+R0+RA;
由图可知,b=0.5,则r+R0+RA=0.5×6=3Ω,则r=3-1.0-0.2=1.8Ω;
③由以上原因分析可知,若电流表内阻不知,则测量结果中包含电流表内阻,因此内阻测量值变大;而电动势与电流表内阻无关,故电动势测量值不变.
故答案为:(1)1.0;(2)①最大值;②r+R0+RA;6.0,1.8;③等于,大于
(1)用等值替代法可测出R2接入电路的阻值,电阻箱的示数等于接入电路的阻值为1.0Ω
(2)①要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻,则要改变电阻箱的值,则
A中为了让电流由最小值开始变化;应在闭合开关前,调节电阻R1至最大值之后闭合开关S.
②由闭合电路欧姆定律可得:E=I(R+RA+R0+r),即:=+;
由上式可知:图线的斜率是电动势的倒数,图象的斜率为=,可得E=6.0V
图线在纵轴上的截距是;故图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表r+R0+RA;
由图可知,b=0.5,则r+R0+RA=0.5×6=3Ω,则r=3-1.0-0.2=1.8Ω;
③由以上原因分析可知,若电流表内阻不知,则测量结果中包含电流表内阻,因此内阻测量值变大;而电动势与电流表内阻无关,故电动势测量值不变.
故答案为:(1)1.0;(2)①最大值;②r+R0+RA;6.0,1.8;③等于,大于