Question

【題目】某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測(cè)量某水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精度，需要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)室中恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊表，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量，又能利用該表完成水果電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量．他用到的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)水果電池組（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻約50Ω）、雙向電壓表（量程為2V，內(nèi)阻約為2kΩ）、電阻箱（0﹣9999Ω）、滑動(dòng)變阻器（0﹣200Ω）、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線．

（1）該同學(xué)按如圖1所示電路圖連線后，首先利用半偏法測(cè)出了電壓表的內(nèi)阻．請(qǐng)完善測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：
①將R2的滑動(dòng)觸片滑至最左端，將S撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；
②調(diào)節(jié)R2的滑動(dòng)觸片，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；
③保持不變，調(diào)節(jié)R1 ， 使電壓表的示數(shù)達(dá)到
④讀出電阻箱的阻值，記為R1 ， 則電壓表的內(nèi)阻RV= ．
（2）若測(cè)得電壓表內(nèi)阻為2kΩ，可分析此測(cè)量值應(yīng)真實(shí)值．（填“大于“、“等于”、“小于”）
（3）接下來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將開(kāi)關(guān)S撥至（填“1”或者“2”）位置，將R2的滑動(dòng)觸片移到最端，不再移動(dòng)；
②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一合適值，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；
③重復(fù)第二步，記錄多組電壓表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值：
（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為R，做出 ﹣ 圖象．則可消除系統(tǒng)誤差，如圖2所示．其中橫軸截距為b，斜率為k，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為： ， 內(nèi)阻的表達(dá)式為： ．

Answer 1

【答案】
（1）R2,半偏,R1
（2）大于
（3）2,左
（4）,
【解析】解：（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，電壓表與電阻箱兩端電壓不變，電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的一半，則電阻箱分壓與電壓表分壓相等，電壓表內(nèi)阻與電阻箱接入電路的阻值相等，則電壓表內(nèi)阻：RV=R1．（2）調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的一半時(shí)，電路總電阻變大，電路總電流變小，滑動(dòng)變阻器與電源內(nèi)阻分壓變小，電阻箱與電壓表兩端總電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓一半時(shí)，電阻箱兩端電壓大于電壓表滿偏電壓一半，電阻箱阻值大于電壓表內(nèi)阻，如果認(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，則電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值偏大．（3）①測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，應(yīng)將開(kāi)關(guān)S撥至2位置，將R1的滑動(dòng)觸片移到最左端，不再移動(dòng)．（4）由圖示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=U+ r，則 = + ，

由圖示圖象可知，圖象截距b= ，圖象斜率k= ，則電源電動(dòng)勢(shì)E= ，電源內(nèi)阻r= ．

所以答案是：（1）③R2；半偏；④R1；（2）大于；（3）2；左；（4） ； ．