Question

（2011?淮安三模）現(xiàn)有以下器材：電流表A（量程0.6A、內(nèi)阻r_A=0.5Ω），電阻箱R（量程99.99Ω），待測(cè)電阻R_x，直流電源（電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r待測(cè)），單刀單擲開(kāi)關(guān)S₁，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂，帶鐵夾的導(dǎo)線(xiàn)若干．某探究實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用來(lái)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值R_x、直流電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．

（1）按圖甲所示的電路，將圖乙所示的實(shí)物連線(xiàn)補(bǔ)畫(huà)完整
（2）測(cè)量電阻R_x的阻值
①將開(kāi)關(guān)S₁閉合、開(kāi)關(guān)S₂接a，接出電流表的示數(shù)I₁；
②保持開(kāi)關(guān)S₁閉合，將開(kāi)關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使得電流表的示數(shù)也為I₁，此時(shí)電阻箱的阻值R=4.00Ω，則R_x=

4

Ω．
（3）測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r
將開(kāi)關(guān)S₁閉合，開(kāi)關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記下電流表的示數(shù)I，得到若干組R、I的數(shù)據(jù)（見(jiàn)下表）

次數(shù)	1	2	3	4	5
R/Ω	3.00	6.00	9.00	12.00	15.00
I/A	0.59	0.37	0.27	0.21	0.18
1 I /A-1	1.70	2.70	3.70	4.75	5.60

請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上作出

1

I

-R的圖象，并根據(jù)圖象求得電動(dòng)勢(shì)E=

3.1

V，內(nèi)阻r=

2.0

Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）由原理圖可知，電路中采用了單刀雙擲開(kāi)關(guān)，注意開(kāi)關(guān)的接法；
（2）由過(guò)程可知實(shí)驗(yàn)的原理，由原理可得出當(dāng)電流相等時(shí)，電阻箱的讀數(shù)等于待測(cè)電阻的阻值；
（3）由表中數(shù)據(jù)可得出圖象，由閉合電路歐姆定律可得出關(guān)于電流和電阻的表達(dá)式，由圖象及表達(dá)式可得出圖象的斜率及截距含義，

解答：解：（1）由原理圖可知開(kāi)關(guān)S₂的連接方式，按原理圖將各點(diǎn)連接即可；注意連線(xiàn)要接在接線(xiàn)柱上；導(dǎo)線(xiàn)不能交叉；
（2）由題意可知，本實(shí)驗(yàn)是利用兩次分別接電阻箱及待測(cè)電阻，若兩次電流表示數(shù)相等，則說(shuō)明兩電阻相等，故說(shuō)明待測(cè)電阻的阻值為4Ω；
（3）由表格中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法將各點(diǎn)描在坐標(biāo)軸中，注意直線(xiàn)應(yīng)過(guò)盡量多的點(diǎn)，如不能，則讓點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)兩則；故答案如圖所示：
由原理圖可知，電路中只有滑動(dòng)變阻器接入電路，故由閉合電路歐姆定律可知：
I=

E

R+r+0.5

故

1

I

=

r+0.5

E

+

R

E

由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于

r+0.5

E

；圖象的斜率表示

1

E

；
由圖可知，b=0.8；k=

5.6-1.7

15-3

=

39

120

即：E=3.1V（3.0-3.3均可），r=2.0Ω（1.9-2.4均可）
故答案為：（1）如下圖所示：
（2）4；
（3）3.1；2.0

點(diǎn)評(píng)：本題中注意理解電路的接法，注意在測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)電流表內(nèi)阻是不能忽略的；同時(shí)注意根據(jù)電路及題目要求列出正確的表達(dá)式，是求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的關(guān)鍵．