Question

10．研究小组想要测量电压表内阻和某电源电动势，给定器材如下：
待测电压表：量程0-1V，内阻约为990Ω；
待测电源：电动势约为6V，内阻约为1Ω；
电流表：量程0-0.6A，内阻可忽略；
滑动变阻器R：阻值变化范围0-20Ω；
定值电阻R₁：阻值为6kΩ；
定值电阻R₂：阻值为2kΩ；
单刀单掷开关和导线若干．

（1）一成员利用图甲电路进行实验，通过电压表与电流表的读数获得电压表的内阻，请分析此方法的可行性，并说明理由．不可行，由于电压表内阻太大，电流表示数偏小
（2）另一成员利用图乙电路进行实验，其操作步骤为：
①连接电路；
②闭合S₁、S₂，读出此时电压表的示数为0.90V；
③保持S₁闭合，断开S₂，读出此时电压表的示数为0.70V；
④断开S₁，整理器材．
忽略电源内阻，由以上数据，可以测得电压表的内阻为1kΩ；电源的电动势为6.3V．考虑到电源有内阻，电源电动势的测量值和真实值相比较偏小（填“偏大”“相等”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）分析电路结构，根据欧姆定律可求得电流值的范围，则可明确能否测量；
（2）根据欧姆定律可得出对应的表达式，联立可求得电源的内阻和电压表的示数；根据实验原理分析实验误差．

解答 解：（1）由于电压表内阻约为990Ω，则电流约为：I=$\frac{6}{990}$≈0.006A，故电流表示数太小，无法正确测量；
（2）闭合S₁、S₂，U₁=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{V}}{R}_{V}$=0.9
U₂=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{V}+{R}_{2}}{•R}_{V}$=0.7V；
联立解得：E=6.3V；
R_V=1kΩ；
若电源有内阻，则由表达式可知，分母中应包括电源内阻，则可知，求出的E应偏小；
故答案为：（1）不可行，由于电压表内阻太大，电流表示数偏小；（2）1k；6.3；偏小．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律的应用，要注意正确分析电路，明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律进行分析即可．