题目

题型：不详难度：来源：

现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻=0.5Ω），电阻箱R（量程99.99Ω），待测电阻R_x，直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，带铁夹的导线若干。某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值R_x、直流电源的电动势E和内阻r。
⑴按图甲所示的电路，将图乙所示的实物连线补画完整

⑵测量电阻R_x的阻值
①将开关S₁闭合、开关S₂接a，读出电流表的示数I₁
②保持开关S₁闭合，将开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I₁，此时电阻箱的阻值R= 4.00Ω，则R_x=   Ω
⑶测电源的电动势E和内阻r
将开关S₁闭合、开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见下表），请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图像，并根据图像求得电动势E=   V，内阻r=   Ω（保留两位有效数字）。

答案

解析

分析：（1）由原理图可知，电路中采用了单刀双掷开关，注意开关的接法；
（2）由过程可知实验的原理，由原理可得出当电流相等时，电阻箱的读数等于待测电阻的阻值；
（3）由表中数据可得出图象，由闭合电路欧姆定律可得出关于电流和电阻的表达式，由图象及表达式可得出图象的斜率及截距含义，
解：（1）由原理图可知开关S₂的连接方式，按原理图将各点连接即可；注意连线要接在接线柱上；导线不能交叉；
（2）由题意可知，本实验是利用两次分别接电阻箱及待测电阻，若两次电流表示数相等，则说明两电阻相等，故说明待测电阻的阻值为4Ω；
（3）由表格中数据利用描点法将各点描在坐标轴中，注意直线应过尽量多的点，如不能，则让点均匀分布在直线两则；故答案如图所示：
由原理图可知，电路中只有滑动变阻器接入电路，故由闭合电路欧姆定律可知：
I=
故=+
由数学知识可知，图象与纵坐标的交点等于；图象的斜率表示；
由图可知，b=0.8；k==
即：E=3.1V（3.0-3.3均可），r=2.0Ω（1.9-2.4均可）
故答案为：（1）如下图所示：
（2）4；
（3）3.1；2.0