Question

我校开展学生自己动手进行实验操作的活动．同学们现要测定电阻Rx的阻值（电阻值约为100Ω）以及一节干电池的电动势和内阻（内阻约为2Ω），除此之外还备有如下器材：

A．电压表V：量程为2V、内阻较大

B．电阻箱R1：总阻值为9999.9Ω

C．开关、导线若干

（1）为了较准确地测定Rx的电阻值、电池的电动势和内阻，王华同学选择如图1所示的电路．

（2）王华同学根据电路图连接实物图后，测定电阻Rx时主要进行了两步实验．

第1步：闭合S₁和S₃，断开S₂，记录电压表示数U₁；

第2步：闭合S₁和S₂，断开S₃，调节R₁使电压表示数仍为U₁，记录此时R₁的阻值r₂，则被测电阻Rx的电阻值为      ．

（3）通过改变电路的总电阻，记录外电阻的总电阻值R和对应情况下的电压表示数U，画出随变化的图线为直线，如图2所示，直线与纵轴的交点坐标为b、斜率为k，则电源电动势为     ，内阻为     ；从实验原理来看，实验测量值与真实值相比较，电动势      ，内阻      （后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer

（2）r2；（3）；；不变；偏大

【解析】

试题分析：（2）分析闭合S1和S3，断开S2和闭合S1和S2，断开S3时的电路结构，根据闭合电路欧姆定律求解Rx的电阻值；

（3）根据闭合电路欧姆定律求处﹣的关系式，结合图象的斜率和截距求出电动势和内阻，考虑电压表有内阻分析误差．

【解析】
（2）闭合S1和S3，断开S2，Rx直接接在电源两端，电压表测量Rx两端的电压，闭合S1和S2，断开S3，R1直接接在电源两端，电压表测量R1两端的电压，两次实验电压值相等，则Rx的电阻值与R1的阻值相等，即Rx=r2，

（3）根据闭合电路欧姆定律得：E=U+

解得：U=，

整理得：，

所以﹣图象的斜率k=，直线与纵轴的截距b=，

解得：E=，r=，

由于电压表也有内阻，外电路总电阻的实验值比真实值大，所以实验值的电动势不变，但内阻偏大．

故答案为：（2）r2；（3）；；不变；偏大．

【点评】本题考查测量电动势和内电阻实验、测量电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻，难度适中．