Question

【題目】某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內阻，進行了如下實驗．

（1）他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內阻為3.00×103Ω，此時電壓表的指針也偏轉了．已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數應為______________V（結果保留兩位有效數字）．

（2）為了更準確地測量該電壓表的內阻Rv，該同學設計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：

A.斷開開關S，按圖2連接好電路；

B. 把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；

C. 將電阻箱R0的阻值調到零；

D. 閉合開關S；

E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；

F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調節電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時電阻箱R０的阻值，此值即為電壓表內阻Rv的測量值；

G．斷開開關S．

實驗中可供選擇的實驗器材有：

a．待測電壓表

b．滑動變阻器：最大阻值2000Ω

c．滑動變阻器：最大阻值10Ω

d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω

e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω

f．電池組：電動勢約6V，內阻可忽略

g．開關，導線若干

按照這位同學設計的實驗方法，回答下列問題：

①要使測量更精確，除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外，還應從提供的滑動變阻器中選用____（填“b”或“c”），電阻選用_____（填“d”或“e”）．

②電壓表內阻的測量值R測和真實值R真相比，R測____R真（填“＞”或“＜”）；若Rv越大，則 越____（填“大”或“小”）

Answer 1

【答案】1.0V c d ＞ 小

【解析】

(1)[1]電壓表的示數即為等效電路的路段電壓，由表盤讀數可知，現在的歐姆表用的是“”檔，故現在的多用表內阻為1500Ω，由閉合電路歐姆定律可得

(2)[2][3]①采用電壓表半偏法測量電壓表內電阻，要保證電壓表與電阻箱的總電壓保持不變，需要使電壓表電阻遠大于滑動變阻器的電阻，故滑動變阻器選擇小電阻，即選擇c；電阻箱最大電阻不能小于電壓表電阻，電壓表內電阻約為3000歐姆，故電阻箱選擇d；

[4][5]②由閉合電路歐姆定律可知，隨著電阻箱的阻值變大，電源兩端的路端電壓隨之變大，當電阻箱調至使電壓表半偏時，此時電壓表與變阻箱兩端的總電壓比變阻箱阻值為0時要大，故此時變阻箱的實際分壓是大于電壓表的，故有R測＞R真，外電阻越大，干路電流越小，當外電阻變化時，路端電壓的變化量越小，故測量誤差也越小．