Question

13．某同學(xué)利用如圖1所示電路來測量電阻R_x的阻值．將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)．適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變．依次改變電阻箱的阻值R，讀出相應(yīng)電壓表的示數(shù)U，得到如圖2所示的U-R圖象．
（1）用待測電阻R_X替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V．利用U-R圖象可得R_X=20Ω．
（2）電池使用較長時間后，電動勢可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大．若仍用本實驗裝置和U-R圖象測定某一電阻，則測定結(jié)果將偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．現(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻替換電阻箱接在a、b之間，為了仍可利用本實驗裝置和U-R圖象實現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定，則應(yīng)使滑動變阻器R′的阻值減�。ㄟx填“增大”或“減小”），并使電壓表的示數(shù)為1.5V．

Answer 1

分析 由圖2所示圖象可求出電壓2V所對應(yīng)的電阻阻值；根據(jù)閉合電路和部分電路的歐姆定律進(jìn)行分析，則可得出誤差原因．

解答 解：（1）在U-R圖中作出U=2V的直線，與圖象有一交點，通過交點作橫軸的垂線，與橫軸交與R=20Ω的點，即當(dāng)U=2.00V時，R_x=20Ω（19Ω～21Ω均正確）．
（2）因為U=IR=$\frac{ER}{R+r+R′}$=$\frac{E}{1+\frac{r+R′}{R}}$，當(dāng)電池的內(nèi)阻r增大時，則$\frac{r+R}{R}$增大，同一個R，
則U=IR=$\frac{ER}{R+r+R′}$=$\frac{E}{1+\frac{r+R′}{R}}$小，即電壓表讀數(shù)將變小，按原來的U-R圖象，則電阻的測量值小于真實值，即偏�。�
要使電壓表讀數(shù)為1.50V，因為電池內(nèi)阻r增大，應(yīng)該把滑動變阻器阻值R’調(diào)小，以至于使R'+r不變．
故答案為：（1）20；（2）偏��；（3）減�。�1.5

點評 本題是考查測量電阻實驗，其中利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)是這類題目的共性，根據(jù)圖象再解決其它問題是高考的一個方向，要引起高度重視．