Question

我校開展學(xué)生自己動手進(jìn)行實(shí)驗操作的活動．同學(xué)們現(xiàn)要測定電阻Rx的阻值（電阻值約為100Ω）以及一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻（內(nèi)阻約為2Ω），除此之外還備有如下器材：

A．電壓表V：量程為2V、內(nèi)阻較大

B．電阻箱R1：總阻值為9999.9Ω

C．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）為了較準(zhǔn)確地測定Rx的電阻值、電池的電動勢和內(nèi)阻，王華同學(xué)選擇如圖1所示的電路．

（2）王華同學(xué)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖后，測定電阻Rx時主要進(jìn)行了兩步實(shí)驗．

第1步：閉合S1和S3，斷開S2，記錄電壓表示數(shù)U1；

第2步：閉合S1和S2，斷開S3，調(diào)節(jié)R1使電壓表示數(shù)仍為U1，記錄此時R1的阻值r2，則被測電阻Rx的電阻值為�。�

（3）通過改變電路的總電阻，記錄外電阻的總電阻值R和對應(yīng)情況下的電壓表示數(shù)U，畫出隨變化的圖線為直線，如圖2所示，直線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為b、斜率為k，則電源電動勢為　　，內(nèi)阻為　��；從實(shí)驗原理來看，實(shí)驗測最值與真實(shí)值相比較，電動勢　不變　，內(nèi)阻　偏大　（后兩空填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

【考點(diǎn)】： 伏安法測電阻．

【專題】： 實(shí)驗題．

【分析】： （2）分析閉合S1和S3，斷開S2和閉合S1和S2，斷開S3時的電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解Rx的電阻值；

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律求處﹣的關(guān)系式，結(jié)合圖象的斜率和截距求出電動勢和內(nèi)阻，考慮電壓表有內(nèi)阻分析誤差．

【解析】： 解：（2）閉合S1和S3，斷開S2，Rx直接接在電源兩端，電壓表測量Rx兩端的電壓，閉合S1和S2，斷開S3，R1直接接在電源兩端，電壓表測量R1兩端的電壓，兩次實(shí)驗電壓值相等，則Rx的電阻值與R1的阻值相等，即Rx=r2，

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

E=U+

解得：U=，

整理得：，

所以﹣圖象的斜率k=，直線與縱軸的截距b=，

解得：E=，r=，

由于電壓表也有內(nèi)阻，外電路總電阻的實(shí)驗值比真實(shí)值大，所以實(shí)驗值的電動勢不變，但內(nèi)阻偏大．

故答案為：（2）r2；（3）；；不變；偏大．

【點(diǎn)評】： 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗、測量電阻實(shí)驗的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻，難度適中．