Question

1．A、B同學都用如圖甲所示的電路測電源電動勢E、內阻r以及R₁的阻值．實驗器材有：待測電源E，待測電阻R₁，電壓表V（量程為2.0V，內阻很大），電阻箱R（0～99.99Ω），單刀單擲開關S₁，單刀雙擲開關S₂，導線若干．

（1）A同學測量電阻R₁的實驗步驟如下，請在下面橫線的空白處他的操作補充完整．
閉合S₁，將S₂切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出其示數R₀和對應的電壓表示數U₁，保持電阻箱阻值不變，將S₂切換到b，讀出電壓表的示數U₂，則電阻R₁的表達式為R₁=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_1}r$．
（2）B同學已經測得電阻R₁=5.2Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和內阻r的值．該同學的做法是：閉合S₁，將S₂切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U，由測得的數據，繪出了如圖乙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線，則待測電源電動勢E=1.43 V，內阻r=0.8Ω（計算結果小數點后保留兩位數字）．

Answer 1

分析 （1）電壓表內阻很大，可以近似看作理想電表，可以根據串聯(lián)電路的電路知識可以求出電阻的阻值；
（2）由電阻箱及電壓表可以得出電壓及外電阻，則由閉合電路歐姆定律可求得電動勢和電阻R₂的阻值；

解答 解：（1）當電壓表接a時，電壓表測R兩端的電壓，當接b時，電壓表測R₁及R兩端的電壓；則R₁兩端的電壓為：U₂-U₁；此時流過R₁的電流為$\frac{{U}_{1}}{r}$；由歐姆定律可得：
R₁=$\frac{{{U_2}-{U_1}}}{U_1}r$；故1中應將S₂切換到b；
（2）由題意可知，此實驗中可測量出電阻箱的示數R，而電壓表則出流過R的電流；由閉合電路歐姆定律可知：
E=$\frac{U}{R}$（R+R₁+R₂）；變形可得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{E}×\frac{1}{R}+\frac{1}{E}$；
 由數學知識可得，$\frac{1}{E}$=0.7；E=1.43V；
$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{E}$=$\frac{2.8-0.7}{0.5}$=6
解得內阻R₂=6-5.2=0.8Ω；
故答案為：（1）將S₂切換到b$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}r$；（2）1.43；0.8；

點評 對于電學實驗的考查，現在不再局限于課本知識的考查，而應根據原理去分析題意，從而找出合適的解決辦法．