Question

2．某同學(xué)采用“半偏法”測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻（約3kΩ），電路圖如圖所示．
（1）要使測量值盡量準(zhǔn)確，除了選用電源，導(dǎo)線，開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用A（填“A”或“B”），電阻箱中選用D（填“C”或“D”），電源中選F（填“E”或“F”）
A、滑動變阻器（0～50Ω）
B、滑動變阻器（0～2kΩ）
C、電阻箱（0～999.9Ω）阻值最小該變量為0.1Ω
D、阻值箱（0～9999.9Ω），阻值最小改變?yōu)?.1Ω
E、（電動勢1.5V），內(nèi)阻可忽略
F、電源（電動勢4.5V），內(nèi)阻可忽略
（2）該同學(xué)在測量電壓表的內(nèi)阻時，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按實(shí)驗(yàn)原理圖連按好電路，把開關(guān)S₁，S₂斷開，把滑動變阻器的滑片P置于a（填“a”或“b”）
②閉合開關(guān)S₁，S₂，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為3.00V；
③保持P位置不變，在斷開開關(guān)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)為1.50V，此時電阻箱的阻值為2.75Ω，則被測電壓表內(nèi)阻的測量值R_V=2.75kΩ；
（3）為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差，必須使滑動變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于（填“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”）電壓表的內(nèi)阻；
（4）電壓表內(nèi)阻R_v的測量值R_測和真實(shí)值R_真相比，R_測略大于（填“略大于”“略小于”或“等于”）R_真．

Answer 1

分析 明確半偏法的實(shí)驗(yàn)原理及方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確性要求分析實(shí)驗(yàn)步驟；再利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析求解電壓表內(nèi)阻．

解答 解：（1）本題滑動變阻器是分壓式接法，為了操作方便應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器選A；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是采用“半偏法”測電壓表的內(nèi)阻，電壓表半偏時，電阻箱的阻值認(rèn)為等于電壓表的內(nèi)阻，電壓表的大約值為3kΩ，所以電阻箱選D；
由于電壓表量程為3V，并且（2）中電壓表示數(shù)要調(diào)到3V，所以電源只能選F．

（2）按實(shí)驗(yàn)原理圖連按好電路，把開關(guān)S₁，S₂斷開，為了保證開關(guān)閉合時電路的安全，且本實(shí)驗(yàn)采用分壓接法，為了讓測量電路中的電壓由零開始調(diào)節(jié)，把滑動變阻器的滑片P置于a端； 電阻箱和電壓表串聯(lián)的總電壓是3V，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表示數(shù)為1.5V時，電阻箱上分壓認(rèn)為1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，得被測電壓表內(nèi)阻的測量值${R}_{V}^{\;}$等于電阻箱的阻值2.75kΩ．

（3）為了減小電壓表內(nèi)阻對電路的影響，使測量電路兩端的電壓保持不變；應(yīng)使滑動變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻；

（4）實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電阻箱和電壓表電阻相等，故調(diào)節(jié)電阻箱R₀的阻值使電壓表指針指到1.5V位置，此時電阻箱的電壓大于1.5V，故電阻箱的電阻大于電壓表的電阻，即測量值偏大；

故答案為：（1）A D F （2）a      2.75kΩ     遠(yuǎn)小于     略大于

點(diǎn)評 本題考查了用半偏法測量電壓表電阻，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理角度選擇器材、分析誤差來源．半偏法也是�？嫉膶�(shí)驗(yàn)方法之一，要注意體會其實(shí)驗(yàn)基本規(guī)律．