Question

18．現(xiàn)用如圖電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E 及電阻R_x的阻值．圖中電阻R 的阻值已知，K₂為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，V為理想電壓表，E為電源（內(nèi)阻不可忽略）．
（1）補(bǔ)充完整以下的操作步驟：
①K₁斷開(kāi)，K₂接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U₁；
②K₁閉合，K₂仍接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U₂；
③K₁仍閉合，K₂接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U₃；
④重復(fù)上述步驟．
（2）由R及電壓表測(cè)得的量，可測(cè)得E=U₁，R_x=$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$．

Answer 1

分析 由圖可知實(shí)驗(yàn)的原理，因電壓表內(nèi)阻較大，故可以直接測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)；因電路中沒(méi)有電流表，故只能通過(guò)定值電阻串聯(lián)的方法，由串聯(lián)電路的規(guī)律求解電阻R_X．

解答 解：（1）將電壓表直接接在電源兩端測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)，再測(cè)出R與R_x兩端的電壓，同理測(cè)出R_x兩端的電壓，由串并聯(lián)電路的規(guī)律可得出電阻R_x，
故步驟為：①l₁斷開(kāi)，k₂接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U₁；②k₂仍接到a端，閉合k₁，記下電壓表的讀數(shù)U₂；③k₁仍閉合，k₂接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U₃．
（3）電壓表第一步測(cè)出的即為電源電動(dòng)勢(shì)，故E=U₁；
由串聯(lián)電路的規(guī)律可知：
$\frac{{U}_{3}}{{R}_{x}}=\frac{{U}_{2}}{R+{R}_{x}}$
解得：
R_X=$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$
故答案為：（1）②K₁閉合；③K₁仍閉合，K₂接到b端；（2）U₁，$\frac{{U}_{3}}{{U}_{2}-{U}_{3}}R$

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵在于看懂電路圖，明確電路的原理及實(shí)驗(yàn)原理；在審題時(shí)，一定要注意題目中隱含的信息，如本題中電壓表內(nèi)阻很大，電壓表即可看作理想電表．