Question

20．某同學(xué)為了測量一電壓表的內(nèi)阻，他在實(shí)驗(yàn)室找到了以下器材，并分類列在表格中，供其選用．

A	待測電壓表	量程1V內(nèi)阻，RV約為900Ω
B	滑動(dòng)變阻器R	最大阻值1000Ω，額定電流0.2A
C	滑動(dòng)變阻器R	最大阻值10Ω，額定電流1A
D	電阻箱R0	最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量0.1Ω
E	電阻箱R0	最大阻值99.9Ω，阻值最小改變量0.1Ω
F	電池組E	電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻約為1Ω
G	開關(guān)及導(dǎo)線若干

他根據(jù)自己所學(xué)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理圖．

（1）按照正確的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．首先按實(shí)驗(yàn)電路圖，連接實(shí)物圖，請同學(xué)以筆畫線代替導(dǎo)線，把圖2所示的電路連接完整；
b．其次閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R_o的阻值，使其阻值R_o=0Ω，同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P，使電壓表滿偏；
c．保持滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P位置不變，再次調(diào)節(jié)電阻箱R_o（填“電阻箱R_o”或“滑動(dòng)變阻器R”）的阻值，使電壓表半偏，并讀取此時(shí)電阻箱R_o（填“電阻箱R_o”或“滑動(dòng)變阻器R”）的阻值．
（2）該同學(xué)在上述步驟c中讀取電阻的阻值為r，則此電壓表的內(nèi)阻R_v=r．若該實(shí)驗(yàn)測出的電壓表內(nèi)阻為R_v，電壓表的真實(shí)電阻為R_vo，則R_v＞R_vo（填“＞““＜”或“=”）．
（3）根據(jù)上述步驟和實(shí)驗(yàn)原理，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C，電阻箱應(yīng)選D．（用器材前的序號字母表示）

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是明確“半偏法”測量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，在變阻器的輸出電壓保持不變的條件下，不能得出斷開s₂后，若電壓表與電阻箱的電壓相等，則它們的電阻也應(yīng)相等．根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可以分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）根據(jù)“半偏法”實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)步驟為：
a、根據(jù)電路圖可連接對應(yīng)的實(shí)物圖，如圖所示；
b、閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R_o的阻值，使其阻值R_o=0；調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置，使電壓表滿偏；
c、保持變阻器滑片P的位置不變，斷開s₂，調(diào)節(jié)電阻箱R_o，使電壓表V的r讀數(shù)半偏；則此時(shí)電阻箱的示數(shù)與電壓表內(nèi)阻相等；
（2）根據(jù)半偏法原理可知，從電阻箱上讀取的阻值為r，則說明電壓表內(nèi)阻為r；
因閉合S₂后，電壓表與電阻箱的分壓大于了原電壓表的電壓，則電阻箱的分壓大電壓表的分壓，其阻值要大于電壓表的內(nèi)壓．
（3）分壓式接法易用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器；故滑動(dòng)變阻器選C；
電阻箱最大阻值要大于電壓表內(nèi)阻，則應(yīng)用D，
故答案為：①a如圖所示；b.0；c電阻箱R0；電阻箱R0；（2）C；D；（3）r；大于．

點(diǎn)評 本題考查半偏法測電阻的原理，明確串聯(lián)電阻后會引起測量支路的電阻的增大，其分壓要變大，此為誤差的來源．