Question

6．如圖甲是學(xué)校某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的測(cè)未知電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理圖，圖中R₀選用是阻值為6Ω的定值電阻，電流表的內(nèi)阻r_A=1.5Ω，電源E₀選用是電動(dòng)勢(shì)為6V的電源，待測(cè)電源Ex的電動(dòng)勢(shì)約為約為2.0V左右．
（1）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的具體操作步驟如下；A、按原理圖甲接好電流，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R₁和R₂的滑動(dòng)頭P分別滑到b和d端（選填“a、b、c、d”）B、閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂，配合調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁和R₂，使電流表A的示數(shù)變小，直到最后示數(shù)為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)，如圖乙所示．C、保持S₁閉合，斷開(kāi)S₂，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示．D、斷開(kāi)電路，整理實(shí)驗(yàn)器材．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，這個(gè)同學(xué)測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)Ex=2.0V，電源內(nèi)阻rx=0.5Ω．
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，為了便于實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)，所使用的兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R₁，R₂分別起到粗調(diào)和細(xì)調(diào)作用，由于實(shí)驗(yàn)所選用的滑動(dòng)變阻器R₁阻值范圍是0～50Ω，所選用的滑動(dòng)變阻器R₂阻值范圍是0～5Ω，則在閉合開(kāi)關(guān)S₁和S₂后，應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁（選填R₁或R₂），滑動(dòng)變阻器R₂（選填R₁和R₂）起到細(xì)調(diào)的作用．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖及給出的步驟明確實(shí)驗(yàn)原理，則可得出電源的電動(dòng)勢(shì)；由閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)阻；根據(jù)兩滑動(dòng)變阻器的作用明確各自起到的作用．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，為了讓電路中電流最��；應(yīng)將兩滑動(dòng)變阻器的阻值均取最大值，故分別接b和d；
（2）由圖可知，電源E₀與兩湍動(dòng)變阻器及R0組成串聯(lián)電路，待測(cè)電源并接在R₀兩端，當(dāng)右側(cè)電源在R₀上形成的電勢(shì)差等于電源EX的電動(dòng)動(dòng)勢(shì)時(shí)，電流表示數(shù)為零；故電壓表的示數(shù)即為待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)；由電壓表可知，其示數(shù)為2.0V；故待測(cè)電源電壓為2.0V；
當(dāng)保持S₁閉合，斷開(kāi)S₂，待測(cè)電源與R0組成閉合回路，由閉合電路歐姆定律可知：I=$\frac{{E}_{x}}{{R}_{0}+r+{R}_{A}}$；由電流表可知，電流I=0.25A；
解得：r=0.5Ω；
（3）由原理可知，調(diào)節(jié)大電阻時(shí)，R₀上的輸出電壓變化較大，故大電阻為粗調(diào)，小電阻為微調(diào)；故在調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)R₁，再調(diào)節(jié)R₂；
故答案為：（1）b、d；（2）2.0；0.5；（3）R₁；R₂．

點(diǎn)評(píng) 本題為補(bǔ)償法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，屬于高中課程中所沒(méi)有的內(nèi)容，但是通過(guò)分析電路及實(shí)驗(yàn)原理步驟是可以解決的．要注意本題中采用了電源通過(guò)三個(gè)電阻組成了補(bǔ)償電路．