Question

【題目】某同學設計了如圖甲所示的電路，測量待測電阻的阻值及電源的電動勢和內(nèi)阻。使用的器材有：待測電阻R，電阻箱、滑動變阻器（最大值為，允許通過的最大電流為1A）、電壓表、電源E。測量步驟如下：

第1步：將R接在電路中A、B兩點間，閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至合適位置。此時電壓表的示數(shù)為U，斷開開關S，移走R；

第2步：再將電阻箱R接在A、B兩點間，閉合開關S，保持滑動變阻器滑片位置不變，調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，此時R接入電路中的阻值為。

(1)該同學測得R的阻值為________Ω。

(2)若該同學在進行第2步實驗時，無意中將滑動變阻器的滑片P向左移動了少許，則他測得的阻值將偏________（填“大”或“小”）。

(3)測量電源電動勢E和內(nèi)阻r時，將電阻箱R接入電路，滑動變阻器R，滑片P移動至中點不動，閉合開關s，調(diào)節(jié)電阻箱R，獲得多組R和對應電壓U的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，則電源電動勢________ V。內(nèi)阻 _____Ω。若電壓表內(nèi)阻不可忽略。則r的測量值________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值。

Answer 1

【答案】20 小 2 5 小于

【解析】

(1)[1]由等效替代的原理可知待測電阻阻值為。

(2)[2]滑片P向左移動少許。則滑動變阻器接入電路部分電阻減小，由于電源電動勢及內(nèi)阻不變，故保持電壓表示數(shù)仍為U，則要保證各部分電阻之比不變，故電阻箱的阻值會偏小。

(3)[3][4][5]由閉合電路歐姆定律可得

，

化簡得

，

結合圖像解得，。若電壓表電阻不能忽略。由于電壓表的分流，導致內(nèi)阻測量值會小于真實值。