Question

（10 分）

現(xiàn)有以下器材：

A．電流表一只（量程適當(dāng)，內(nèi)阻為r，待測，帶有按鈕開關(guān)K₁，按下按鈕，電流表與電路接通，有電流通過電流表，電流表顯出一定的讀數(shù)）

B．阻值已知為R 的固定電阻一個(gè)

C．阻值未知的待測電阻R_x一個(gè)

D．直流電源一個(gè)（電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻忽略不計(jì)）

E．單刀雙擲開關(guān)K一個(gè)，接線用的導(dǎo)線若干

試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，用它既能測量直流電源的電動(dòng)勢E 和電流表內(nèi)阻r，又能測量待測電阻的阻值R_x （ 注意：此電路接好后，在測量過程中不許再拆開，只許操作開關(guān)，讀取數(shù)據(jù)）。具體要求：

（1）畫出所設(shè)計(jì)的電路圖。

（2）寫出測量E、R_x和r主要的實(shí)驗(yàn)步驟。

（3）導(dǎo)出用已知量和實(shí)驗(yàn)中測量出的量表示的E、r 和R_x的表達(dá)式。

Answer 1

（1）電路如圖所示。

（2）見解析

（3）

解析:

（1）電路如圖所示（2分）

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

A.將單向雙擲開關(guān)K置于空位，按所設(shè)計(jì)的電路圖接線；

B.按下電流表上的按鈕開關(guān)K₁，讀下電流表的示數(shù)I₁

C.將K 打向左側(cè)與a 接通，讀下電流表的示數(shù)I₂

D.將K 打向右側(cè)與b接通，讀下電流表的示數(shù)I₃’。（4分）

(3）由歐姆定律得：

E=I₁(R+Rx+r), E= I₂ (R+r), E=I₃(Rx+r)

解以上三式得

（4分）