Question

【題目】如圖（1）所示是某興趣小組設計的一個測量電流表A的內阻RA（約為5Ω）和一個電池組的電動勢E及內電阻r的實驗電路。已知電流表的量程為100mA。 他們的實驗步驟如下：

①斷開單刀雙擲開關S2，閉合開關S1，調節滑動變阻器R0，使電流表A滿偏;

②保持R0的阻值不變，將單刀雙擲開關S2接M端，調節電阻箱R的值，當R的阻值為 時A的示數為52.0mA ;

③斷開開關S1，將單刀雙擲開關S2接N端，不斷改變和記錄電阻箱的值R以及分別與R相對應的電流表的值 I ;

④分別以R和1/I為橫坐標和縱坐標建立平面直角坐標系，利用記錄的R和對應的1/I進行描點畫線，得到如圖（2）所示的圖線;

⑤通過測量得知該圖線在縱軸上的截距為b、斜率為k 。

根據以上實驗操作，回答以下問題：

（1）在進行實驗步驟①之前，應先將滑動變阻器的滑動端置于______（填“左端”、“中間”、“右端”）。

（2）被測電流表的內阻RA =_______；測量值與電流表內阻的真實值相比較________（填“偏大”、“偏小”、“相等”）

（3）被測電池組的電動勢E =_____，內電阻r = ______（用實驗過程中測得的物理量的字母進行表示，電流表內阻不可忽略）

Answer 1

【答案】（1）右端 （2）4.8Ω 偏小 （3）E=1/k

【解析】

（1）在進行實驗步驟①之前，應先將滑動變阻器的滑動端置于電阻最大的位置；（2）根據實驗的原理，結合歐姆定律和電路的特點解答；（3）根據閉合電路的歐姆定律，建立1/I-R函數關系，根據圖像的斜率和截距解答.

（1）在進行實驗步驟①之前，應先將滑動變阻器的滑動端置于電阻最大的位置，即置于最右端位置；

（2）由并聯電阻的特點可知，當電流表讀數為IA=52mA時，電阻箱R的電流為IR=100mA-52mA=48mA；由并聯電路的特點可知：，解得RA=4.8Ω

當將單刀雙擲開關S2接M端后，電路的總電阻減小，總電流變大，即總電流大于100mA，而當電流表讀數為52mA時，通過電阻箱的電流IR將大于48mA， 可知測得的RA偏小；

（3）根據閉合電路歐姆定律：，可得，則，解得，