Question

【題目】某小組要測量電源的電動(dòng)勢E(約3V)、內(nèi)電阻r(約1Ω)和電阻Rx(約5Ω)的阻值。已經(jīng)提供的器材有：待測電源E，待測電阻Rx，電壓表(量程1.5V，內(nèi)阻RV=1500Ω)，電阻箱R(0~99.99Ω)，開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將電壓表的量程擴(kuò)大一倍，應(yīng)該再選用一個(gè)阻值為___________Ω的定值電阻與電壓表___________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)；設(shè)計(jì)好的電路如圖甲所示，圖中V為改裝后的電壓表以下實(shí)驗(yàn)中可看成理想電壓表。

(2)為了測量Rx的電阻，閉合S1，將S2與a連接，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其電阻值R和電壓表的示數(shù)U1；保持電阻箱阻值不變，將S2與b連接，讀出電壓表的示數(shù)U2；則電阻Rx的表達(dá)式為___________；

(3)為了測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，閉合S1，將S2與a連接，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出如圖乙所示的-圖像，若圖像的斜率為k，縱軸截距為l，則電動(dòng)勢E的表達(dá)式為___________，內(nèi)電阻r的表達(dá)式為___________。(用k、l和Rx表示)

Answer 1

【答案】1500 串聯(lián)

【解析】

解：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將電壓表的量程擴(kuò)大一倍，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)定值電阻，它的阻值為；

(2)當(dāng)電壓表接a時(shí)，電壓表測電阻箱R兩端的電壓；當(dāng)接b時(shí)，電壓表測Rx及電阻箱R兩端的電壓；則Rx兩端的電壓為：，此時(shí)流過Rx的電流為，由歐姆定律可得：；

(3)由題意可知，此實(shí)驗(yàn)中可測量出電阻箱的示數(shù)R，而電壓表則電阻箱R兩端的電壓，由閉合電路歐姆定律可知：，變形可得，由數(shù)學(xué)知識可得，，即為，；