Question

3．提供以下器材量程為10.0mA、內(nèi)阻為30Ω～40Ω的電流表一只定值電阻R₁=150Ω，定值電阻R₂=l00兩只開關(guān)S，導(dǎo)線若干
要求利用這些器材測(cè)量一千電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)．
I．按要求在實(shí)物圖上連線；
Ⅱ．用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$，式中各直接測(cè)得量的意義是I₁是外電阻為R₁時(shí)的電流，I₂是外電阻為R₁和R₂串聯(lián)時(shí)的電流．

Answer 1

分析 題目中只有兩個(gè)定值電阻和電流表，故只能通過(guò)串并聯(lián)關(guān)系得出兩種不同的阻值，同時(shí)應(yīng)考慮電路的安全性，從而選取合適的電路圖，連接實(shí)物圖，由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，聯(lián)立可解得電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式．

解答 解：I．根據(jù)分析可知，要改變電阻只能通過(guò)兩電阻串并聯(lián)的方式來(lái)改變，所以可以把一個(gè)開關(guān)與R₂并聯(lián)，通過(guò)開關(guān)控制R₂是否接入電路，連接實(shí)物圖，如圖所示：
Ⅱ．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=I₁（R₁+R_A+r），
E=I₂（R₂+R₁+R_A+r），
解得：E=$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$，其中I₁是外電阻為R₁時(shí)的電流，I₂是外電阻為R₁和R₂串聯(lián)時(shí)的電流．
故答案為：Ⅰ．如圖所示；Ⅱ．$\frac{{I}_{1}{I}_{2}}{（{I}_{1}-{I}_{2}）}-{R}_{2}$；I₁是外電阻為R₁時(shí)的電流，I₂是外電阻為R₁和R₂串聯(lián)時(shí)的電流．

點(diǎn)評(píng) 本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)的考查是近幾年高考的熱點(diǎn)；在考試中要靈活把握，認(rèn)真分析題意，找出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方法．