Question

9．小明同學(xué)用如圖甲所示的電路測定未知電阻Rx的值及電源電動勢和內(nèi)阻，R為電阻箱．

（1）小明用下列方法測未知電阻Rx的值，請你補全實驗步驟．
①電流表選擇合適的量程，閉合開關(guān)S₁，斷開（填“閉合”或“斷開”）開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表讀數(shù)盡可能大，記下電流表的讀數(shù)I和電阻箱接入電路中的電阻值R₀．
②保持開關(guān)S₁閉合，閉合（填“閉合”或“斷開”）開關(guān)S₂，增加電阻箱接入電路中的電阻，使電流表讀數(shù)為I，記下電阻箱接入電路中的電阻值R₁．
③可以得出待測電阻Rx=R₁-R₀．（用題中已知字母表示）
（2）由第（1）問小明同學(xué)測出了Rx=8Ω，他把開關(guān)S₁閉合，S₂始終保持斷開，改變電阻箱R接入電路中的電阻，得到多組數(shù)據(jù)．他把這些數(shù)據(jù)描在$\frac{1}{I}-R$圖象上，得到一直線，如圖乙所示，由圖線可得電源電動勢E=1.92V，電源內(nèi)阻r=0.902Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）分析題意，明確實驗原理，從而確定實驗基本步驟和實驗方法，并根據(jù)歐姆定律求解待測電阻；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，再根據(jù)圖象進行變形，從而確定電動勢和內(nèi)電阻．

解答 解：（1）由題意，兩個步驟中保證電流相等，根據(jù)歐姆定律可知，兩次實驗中電阻一定相等，從而可以求出待測電阻的阻值，因此應(yīng)先斷開開關(guān)S₂，將待測電阻接入電路，測出電阻箱接入電阻并讀出電流；然后再連接開關(guān)，將Rx短路，再調(diào)節(jié)電阻箱，即可得出上一步中電阻箱與待測電阻的阻值之和；則可知，R_x=R₁-R₀；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：
I=$\frac{E}{R+{R}_{x}+r}$
變形可得：
$\frac{1}{I}$=$\frac{1}{E}R$+$\frac{r+{R}_{x}}{E}$
由圖可知：
b=$\frac{r+{R}_{x}}{E}$=4.7；
K=$\frac{1}{E}$=$\frac{11-4.75}{12}$=0.52
解得：E=1.92V；
r=0.902Ω；
故答案為：（1）①斷開； ②閉合；  ③R₁-R₀；
（2）1.92     0.902

點評 本題考查電阻的測量以及電動勢和內(nèi)電阻的測量，要注意理解題意，明確實驗原理是解題的關(guān)鍵，同時注意掌握在求解電動勢和內(nèi)電阻時根據(jù)圖象分析求解數(shù)據(jù)的基本方法．