Question

為了測(cè)量一個(gè)量程為3.0V電壓表的內(nèi)阻Rv（約幾千歐），某同學(xué)采用了如圖所示的電路，利用“半偏法”進(jìn)行測(cè)量，電路中電阻箱R₀的最大阻值為9999Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為50Ω．
①按圖示電路將所給的實(shí)物連成測(cè)量電路．
②該同學(xué)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻時(shí)，實(shí)驗(yàn)步驟為：
A．將電阻箱R₀的阻值調(diào)到零
B．閉合開關(guān)S
C．連接好電路，注意斷開開關(guān)S
D．把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端
E．調(diào)節(jié)電阻箱R₀的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0V
F．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表的示數(shù)為3.0V
G．記下此時(shí)電阻箱R₀的阻值
以上實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序?yàn)?!--BA-->

 

③若所記電阻箱R₀的阻值為3500Ω，則用此法測(cè)得的電壓表內(nèi)阻是

 

kΩ，比其真實(shí)值

 

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析：①連接實(shí)物圖，要注意沿電流流向，先把滑動(dòng)變阻器全電阻連入電路，再連測(cè)量電路．
②應(yīng)先連接電路，使測(cè)量電路電壓由小到大，先讓電阻箱阻值為0，再讓電壓表滿偏，再調(diào)節(jié)電阻箱，記錄．據(jù)此排序．
③電壓表串聯(lián)電阻箱后認(rèn)為電壓不變，而實(shí)際該支路電壓變大，則電阻箱分壓大于計(jì)算值，則會(huì)引起測(cè)量值的偏大．

解答：解：①據(jù)電路圖，沿電流流向，先連滑動(dòng)變阻器的全電阻，再由觸頭出發(fā)連各器材，注意正負(fù)接線柱．連線如圖所示
②據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行排序：CDABFEG或CADBFEG；
③因是串聯(lián)關(guān)系，則電阻與電壓成正比：電壓表示數(shù)為2V，則電阻箱R₀分壓為1V．
則  

Rv

R0

=

2

1

，則 R_v=2R₀=3500×2=7000Ω
因該支路實(shí)際電壓要比原電壓變大，即R₀的分壓要大一些，故R_v的實(shí)際值要小一些，即測(cè)量值比真實(shí)值大．
故答案為：①連實(shí)物圖如圖
          ②CDABFEG或CADBFEG
          ③7kΩ，偏大

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