Question

20．用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值R_x．已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6V．
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
Ⅰ．設(shè)計(jì)如圖（a）所示的電路圖，選擇合適的器材正確連接實(shí)驗(yàn)電路（兩電表均為理想電表）．

Ⅱ．將R的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，由兩表讀出多組U和I的值，得到如圖（b）所示的U-I圖線．
Ⅲ．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，將R_x改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變．重復(fù)Ⅱ的步驟，在圖（b）的坐標(biāo)中得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的截距為I₀，與縱軸U的截距為U₀．求：
（1）電源內(nèi)阻r=25Ω；
（2）用I₀、U₀和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式R_x=$\frac{{U}_{0}-3.5}{{I}_{0}×1{0}^{-3}}-r$，代入數(shù)值可得R_x；
（3）R_x接在B、C之間與接在A、B之間比較，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍相同，電壓表示數(shù)變化范圍不同．（選填“相同”或“不同”）

Answer 1

分析 （1）由圖象的性質(zhì)及閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻；
（2）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，利用閉合電路歐姆定律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式；
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律及電表的使用方法可明確兩表的示數(shù)變化范圍是否相同．

解答 解：（1）圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，則可知內(nèi)阻為：r=$\frac{5.5-4.0}{0.08-0.02}$=25Ω；
（2）接R_x改接在B、C之間，由題意可知，等效內(nèi)阻為：R₀+r=$\frac{{U}_{0}-3.5}{{I}_{0}×1{0}^{-3}}$；
解得：R_X=$\frac{{U}_{0}-3.5}{{I}_{0}×1{0}^{-3}}-r$；
（3）由于在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，閉合電路中電阻不變，故電流表的變化范圍相同，而由于電壓表測(cè)量的是路端電壓，由于等效內(nèi)電阻不同，故電壓表的變化范圍不同．
故答案為：（1）25；（2）$\frac{{U}_{0}-3.5}{{I}_{0}×1{0}^{-3}}-r$；（3）相同，不同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查測(cè)量電源內(nèi)阻及電阻的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵在于明確電路結(jié)構(gòu)，認(rèn)清實(shí)驗(yàn)方法及步驟；再由歐姆定律或閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析求解．