Question

【題目】某實驗小組為了測量某一電阻Rx的阻值，他們先用多用電表進行粗測，測量出Rx的阻值約為18。為了進一步精確測量該電阻，實驗臺上備有以下器材：

A．電流表(量程15mA，內阻未知)

B．電阻箱(0～99.99)

C．電阻箱(0～999.9)

D．電源(電動勢約3V，內阻約1)

E．開關2只

F．導線若干

(1)甲同學設計了如圖甲所示的實驗原理圖并連接好實驗器材，按照如下步驟完成實驗：

a．先將電阻箱阻值調到最大，閉合S1，斷開S2，調節電阻箱阻值，使電流表指針有較大的偏轉，讀出此時電阻箱的阻值R1和電流表的示數I；

b．保持開關S1閉合，再閉合開關S2，調節電阻箱的阻值，使電流表的示數仍為I，記下此時電阻箱的阻值R2。

(i)根據實驗步驟和實驗器材規格可知，電阻箱應選擇_____(選填器材前的字母)；

(ii)根據實驗步驟可知，待測電阻Rx=_______(用步驟中所測得的物理量表示)。

(2)乙同學認為該電路也可以用來測量電源的電動勢和內阻。若已知所選電流表的內阻為RA，同時閉合開關S1和S2，調節電阻箱R，讀出多組電阻值R和電流I向數據；由實驗數據繪出的圖象如圖乙所示，圖象的斜率為k、截距為b，由此可求得電源電動勢E=_______，內阻r=_________(用本題所給物理量表示)。

Answer 1

【答案】C R2-R1

【解析】

(1)根據閉合電路歐姆定律求出通過待測電阻的最大電流來選擇電流表量程，然后再通過求出電路中需要的最大電阻來選擇電阻箱；列出開關S2斷開和閉合時對應的閉合電路歐姆定律表達式，然后求解即可.

(2)根據實驗電路應用歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據圖示圖象求出電源電動勢與內阻.

(1)電源電動勢為3V，電流表量程為15mA=0.015A，由歐姆定律：可知，電路中的最小電阻應為：，所以電阻箱應選C；

②根據閉合電路歐姆定律得：

S2斷開時有：E=I(Rx+R1+RA+r)，S2閉合時有：E=I(R2+RA+r)，解得:Rx=R2-R1；

(2)閉合開關S2，由閉合電路歐姆定律得：E=I(R+RA+r），整理得：由圖象可知：，,而已知RA，解得，.