Question

【题目】如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表A的内阻RA（约为5Ω）和一个电池组的电动势E及内电阻r的实验电路。已知电流表的量程为100mA。 他们的实验步骤如下：

①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0，使电流表A满偏;

②保持R0的阻值不变，将单刀双掷开关S2接M端，调节电阻箱R的值，当R的阻值为 时A的示数为52.0mA ;

③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N端，不断改变和记录电阻箱的值R以及分别与R相对应的电流表的值 I ;

④分别以R和1/I为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的1/I进行描点画线，得到如图（2）所示的图线;

⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k 。

根据以上实验操作，回答以下问题：

（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于______（填“左端”、“中间”、“右端”）。

（2）被测电流表的内阻RA =_______；测量值与电流表内阻的真实值相比较________（填“偏大”、“偏小”、“相等”）

（3）被测电池组的电动势E =_____，内电阻r = ______（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）

Answer 1

【答案】（1）右端 （2）4.8Ω 偏小 （3）E=1/k

【解析】

（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于电阻最大的位置；（2）根据实验的原理，结合欧姆定律和电路的特点解答；（3）根据闭合电路的欧姆定律，建立1/I-R函数关系，根据图像的斜率和截距解答.

（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端位置；

（2）由并联电阻的特点可知，当电流表读数为IA=52mA时，电阻箱R的电流为IR=100mA-52mA=48mA；由并联电路的特点可知：，解得RA=4.8Ω

当将单刀双掷开关S2接M端后，电路的总电阻减小，总电流变大，即总电流大于100mA，而当电流表读数为52mA时，通过电阻箱的电流IR将大于48mA， 可知测得的RA偏小；

（3）根据闭合电路欧姆定律：，可得，则，解得，