Question

甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R₁和R₂阻值．

实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干。

（1）先测电阻R₁的阻值．请将甲同学的操作补充完整：

A．闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数R₀和对应的电压表示数U_l．

B．保持电阻箱示数不变，                ，读出电压表的示数U₂．

C．则电阻R₁的表达式为R₁＝              ．

（2）甲同学已经测得电阻R_l＝4.80Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值．该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E＝______ V，电阻R₂＝______Ω（保留三位有效数字）。

Answer

（1）将s2切换到b； （2）1.43； 1.20

【解析】

试题分析：①要测得R1的阻值，应知道R1两端的电压及流过R1的电流；故可以将S2切换到b，测出串联电路的两端的电压；

由串联电路可知: ；电流；；由欧姆定律可知：

②电压表测量电阻箱两端的电压；由闭合电路欧姆定律可知：,

变形得：

由图象可知，图象与纵坐标的交点等于,解得：

图象的斜率：,解得：

③若开关接b，则电压表测量R及R1两端的电压，因R2的阻值较小，故电压表的示数接近电源的电动势，故电压表测量的范围较小；导致误差较大；故甲同学的做法更好一些；

【名师点睛】本实验的原理是闭合电路的欧姆定律，数据处理方法，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值，在U-I图象里，纵轴上的截距即为电源电动势，横轴上的截距为短路电流，由图象的斜率可求得电源的内电阻，本题采用的是变形电路，原理相同。

考点：测量电源电动势和内电阻。