Question

【題目】物理實驗室現有一量程為3V的電壓表，內阻約為6。為了較準確地測量其內阻，在沒有電流表的情況下，某向學設計了如圖甲所示的實驗電路，按此電路可以測出電壓表的內阻。

(1)若電源E、滑動變阻器R2、電阻箱R1各有兩個可供選擇：

電源E：a.電動勢2.0V，有內阻 b.電動勢5.0V

滑動變阻器R2：a.最大阻值20 b.最大阻值1700

電阻箱R1：a.0~999.9 b.0~9999.9

為了減小實驗誤差，電源E應選____（填“a”或“b”，下同），滑動變阻器R2應選____，電阻箱R1應選______。

(2)該同學在開關都斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，接通電路前應將滑動變阻器的滑片P置于________（填“A”或“B”）端，后續必要的實驗操作步驟依次是：_________(請按合理的實驗順序，選填下列步驟前的字母)，最后記錄R1的阻值并整理好器材。

A.閉合開關S1

B.閉合開關S2

C.斷開開關S1

D.斷開開關S2

E.調節R2的阻值，使電壓表滿偏

F.調節R2的阻值，使電壓表半偏

G.調節R1的阻值，使電壓表半偏

H.調節R1的阻值，使電壓表滿偏

(3)按正確的實驗步驟完成后，如果所得的R1的阻值為5600.0，則圖甲中被測電壓表的內阻R1的測量值為_______，該測量值________（填“略大于”“略小于”或“等于”）實際值。

Answer 1

【答案】b a b A ABEDG 5600.0 略大于

【解析】

(1)[1][2][3]據題意可知實驗原理為半偏法測電壓表電阻，電壓表的量程為，電源E應選b；滑動變阻器接成分壓式接法，為了方便調節應選a；電阻箱的電阻與電壓表的內電阻近似相等，則電阻箱應選b；

(2)[4][5]該同學在開關都斷開的情況下，為使輸出電壓最小，接通電路前應將滑動變阻器的滑動頭P置于A端；根據實驗的原理得知，本實驗運用等效替代的方法，應先閉合開關和，調節的阻值，使電壓表指針偏轉到滿刻度，再斷開開關，調節的阻值，使電壓表指針偏轉到滿刻度的一半，由于電壓表與電阻箱的總電壓幾乎不變，電箱的電壓與電壓表的電壓相等，電阻也相等，即可讀出電壓表的內阻。當調節的阻值，使電壓表指針偏轉到滿刻度的一半時，由電阻箱的阻值替代電壓表的內阻。因此，后續必要的實驗操作步驟依次是ABEDG或BAEDG。

(3)[6][7]當調節的阻值使電壓表半偏時，和電壓表各分得的電壓為電壓表量程的一半，則電壓表內阻為，實際上，斷開后，滑動變阻器的并聯部分的兩端電壓略有增大，則兩端的電壓大于，故測量值略大于真實值。