Question

【題目】小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的 電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻較小），電阻箱R（0﹣99.99Ω），單刀單擲開關(guān)S1， 單刀雙擲開關(guān)S2， 導(dǎo)線若干．

（1）先測(cè)電阻R1的阻值．閉合S1， 將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出其示數(shù)r1和對(duì)應(yīng)的 電流表示數(shù)I，將S2切換到b，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)r2，則電阻R1的表達(dá)式為R1=_______．

（2）小明同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=2.0Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值．他的做法是：閉合S1， 將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖2所示的1/I﹣R圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=______V，電阻R2=_______Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

（3）用此方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值__________真實(shí)值；R2的測(cè)量值_________真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】r1- r2， 1.5，1.0， 等于， 大于

【解析】

（1）當(dāng)R2接a時(shí)應(yīng)有：E=I（R2+r1）；
當(dāng)S2接b時(shí)應(yīng)有：E=I（R2+R1+r）；
聯(lián)立以上兩式解得：R1=r1-r2；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有：E=I（R2+R+R1）
變形為：，
根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念應(yīng)有：

=2.0
解得：E=1.5V，R2=1.0Ω；
（3）若考慮電源內(nèi)阻，對(duì)（1）：接a時(shí)應(yīng)有：E=I（R2+r1+r），接b時(shí)應(yīng)有：E=I（R2+r2+r）
聯(lián)立可得R1=r1-r2，即測(cè)量值與真實(shí)值相比不變；
對(duì)（2）應(yīng)有：E=I（R2+R+R1+r），變形為，
比較兩次表達(dá)式的斜率和截距可知，電動(dòng)勢(shì)不變，R1變小，即測(cè)量值比真實(shí)值偏大．