Question

現有器材：①一個量程為10.0mA、內阻約30Ω-40Ω的電流表
②定值電阻R₁=150Ω
③定值電阻R₂=100Ω
④單刀單擲開關K
⑤導線若干．
要求利用這些器材測量一節干電池（電動勢約1.5V）的電動勢．
實驗步驟為：先按圖1連接電路，得出I1=

E

R1+RA+r

按實驗原理，需要兩組實驗數據才能求解E．

（1）請在圖2中連接另一個實驗電路，測得電流I₂
（2）用已知量R₁、R₂和直接測得量I₁、I₂表示待測電動勢的表達式為E=______．

Answer 1

（1）本題提供了兩只定值電阻及開關、導線等，要求測量電池的電動勢，這是一個設計性實驗，原理是利用閉合電路歐姆定律E=I（R_外+r）=I（R+R_A+r），只需改變R測兩次電流的值便可求出電動勢E的值．但應注意：改變R時R的阻值不能過小，防止電流過大，超過電流表的量程，本題如將R₂接入電路或R₁和R₂并聯后接入電路，經估算會超過電流表的量程，故第一次把R₁接入電路，第二次把R₁、R₂串聯后接入電路，實現R的兩次改變．
故電路圖如圖所示：

（2）由閉合電路歐姆定律得：
E=I₁（R₁+R_A+r），E=I₂（R₂+R₁+R_A+r）
解得：E=

I1I2

I1-I2

R₂
故答案為：（1）如圖，
（2）

I1I2

I1-I2

R₂