问题 实验题

(10 分)

现有以下器材:

A.电流表一只(量程适当,内阻为r,待测,带有按钮开关K1,按下按钮,电流表与电路接通,有电流通过电流表,电流表显出一定的读数)

B.阻值已知为R 的固定电阻一个

C.阻值未知的待测电阻Rx一个

D.直流电源一个(电动势为E、内阻忽略不计)E.单刀双掷开关K一个,接线用的导线若干

试设计一个实验电路,用它既能测量直流电源的电动势E 和电流表内阻r,又能测量待测电阻的阻值Rx(注意:此电路接好后,在测量过程中不许再拆开,只许操作开关,读取数据)。具体要求:

(1)画出所设计的电路图。

(2)写出测量E、Rx和r主要的实验步骤。

(3)导出用已知量和实验中测量出的量表示的E、r 和Rx的表达式。

答案

(1)电路如图所示。

(2)见解析

(3)

(1)电路如图所示(2分)

(2)实验步骤:

A.将单向双掷开关K置于空位,按所设计的电路图接线;

B.按下电流表上的按钮开关K1,读下电流表的示数I1

C.将K 打向左侧与a 接通,读下电流表的示数I2

D.将K 打向右侧与b接通,读下电流表的示数I3’。(4分)

(3)由欧姆定律得:

E=I1(R+Rx+r), E= I2 (R+r), E=I3(Rx+r)

解以上三式得

(4分)

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