Question

9．如圖所示為一個(gè)測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，V是待測(cè)電壓表，R₁是一個(gè)電阻箱，其阻值可變且可以讀出具體的阻值，R₂是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，S₁、S₂是兩個(gè)開(kāi)關(guān)，E是電源（電壓高于電壓表的量程）．
（1）請(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟；
（2）為了減小誤差，在實(shí)驗(yàn)器材的配置上有什么要求？

Answer 1

分析 （1）由題意及電路圖可知，本實(shí)驗(yàn)為半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟；
（2）根據(jù)開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)后，調(diào)節(jié)變阻箱使喚電壓表半偏，電路中電阻增大，干路電流減小，V表與變阻箱部分分壓增大來(lái)分析．

解答 解：
（1）①閉合S₁和S₂，調(diào)節(jié)R₂，使電壓表滿偏；
②閉合S₁斷開(kāi)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，使電壓表半偏，此時(shí)電壓表和電阻箱兩端的電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知此時(shí)電壓表與電阻箱連入電阻相等，所以讀出電阻箱的示數(shù)就得到了電壓表的內(nèi)阻．
（2）由于電壓表內(nèi)阻很大，為使S₂閉合時(shí)電壓表半偏，所以應(yīng)選擇大于但接近電壓表內(nèi)阻且精確度高的電阻箱．
由滿偏調(diào)節(jié)為半偏時(shí)，電路總電阻增大，干路電流減小，滑動(dòng)變阻器左半邊分壓減少，滑片處輸出的電壓增大，所以電阻箱兩端電壓大于電壓表的半偏電壓，此時(shí)電阻箱電阻大于電壓表內(nèi)阻，造成測(cè)量的誤差．所以應(yīng)選擇遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻且額定電流大的變阻器．
故答案為：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合S₁和S₂，調(diào)節(jié)R₂，使電壓表滿偏；
②閉合S₁斷開(kāi)S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，使電壓表半偏，讀出此時(shí)變阻箱電阻．
（2）為了減小誤差，應(yīng)選擇大于但接近電壓表內(nèi)阻且精確度高的電阻箱；選擇遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻且額定電流大的變阻器．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)要求能通過(guò)實(shí)驗(yàn)電路圖得出實(shí)驗(yàn)的原理，并能通過(guò)分析電路圖得出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差原因，要求較高，是考查能力的好題．