Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量定值電阻Rx的阻值及電源的電動(dòng)勢(shì)。已知電源內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，電阻R1=R2（大小未知），R3為電阻箱，V為理想電壓表。

（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R3直至電壓表的示數(shù)為_________V，此時(shí)電阻箱R3的示數(shù)如圖乙所示，則待測電阻Rx的阻值為________Ω.

（2）若將R3調(diào)至0，讀取電壓表的示數(shù)為U1，，則電源的電動(dòng)勢(shì)為_________.若將R3調(diào)至40.0Ω時(shí)電壓表的示數(shù)為U2，則電源的電動(dòng)勢(shì)為________。

（3）若電源內(nèi)阻不可忽略，則按（2）中操作測得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比_________(填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。

Answer 1

【答案】 （1）0 20.0 （2）2U1 6U2 （3)偏小

【解析】試題分析：當(dāng)時(shí)電壓表示數(shù)為零，可求Rx的阻值；當(dāng)R3的阻值發(fā)生變化時(shí)，通過電路的串并聯(lián)關(guān)系，可求電源的電動(dòng)勢(shì)；由于電源內(nèi)阻不可忽略，電源也會(huì)分擔(dān)部分電壓，可知測得的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值要小。

（1）當(dāng)時(shí)，電壓表兩端電勢(shì)相等，電壓表示數(shù)為零。故

（2）若將R3調(diào)至0，讀取電壓表的示數(shù)為U1，則外電阻電壓為2U1。電源的電動(dòng)勢(shì)為2U1；若將R3調(diào)至40.0Ω時(shí)，電壓表上端電勢(shì)為 ，電壓表下端電勢(shì)為，則。解得。

（3）由于電源內(nèi)阻不可忽略，電源也會(huì)分擔(dān)部分電壓，可知測得的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值要小。