Question

【題目】物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一量程為3V的電壓表，內(nèi)阻約為6。為了較準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)阻，在沒(méi)有電流表的情況下，某向?qū)W設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻。

(1)若電源E、滑動(dòng)變阻器R2、電阻箱R1各有兩個(gè)可供選擇：

電源E：a.電動(dòng)勢(shì)2.0V，有內(nèi)阻 b.電動(dòng)勢(shì)5.0V

滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)誤差，電源E應(yīng)選____（填“a”或“b”，下同），滑動(dòng)變阻器R2應(yīng)選____，電阻箱R1應(yīng)選______。

(2)該同學(xué)在開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)的情況下，檢查電路連接無(wú)誤后，接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________（填“A”或“B”）端，后續(xù)必要的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：_________(請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)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(kāi)關(guān)S1

B.閉合開(kāi)關(guān)S2

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2

E.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表滿偏

F.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表半偏

G.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表半偏

H.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表滿偏

(3)按正確的實(shí)驗(yàn)步驟完成后，如果所得的R1的阻值為5600.0，則圖甲中被測(cè)電壓表的內(nèi)阻R1的測(cè)量值為_______，該測(cè)量值________（填“略大于”“略小于”或“等于”）實(shí)際值。

Answer 1

【答案】b a b A ABEDG 5600.0 略大于

【解析】

(1)[1][2][3]據(jù)題意可知實(shí)驗(yàn)原理為半偏法測(cè)電壓表電阻，電壓表的量程為，電源E應(yīng)選b；滑動(dòng)變阻器接成分壓式接法，為了方便調(diào)節(jié)應(yīng)選a；電阻箱的電阻與電壓表的內(nèi)電阻近似相等，則電阻箱應(yīng)選b；

(2)[4][5]該同學(xué)在開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)的情況下，為使輸出電壓最小，接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P置于A端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理得知，本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用等效替代的方法，應(yīng)先閉合開(kāi)關(guān)和，調(diào)節(jié)的阻值，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)的阻值，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)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(nèi)阻。當(dāng)調(diào)節(jié)的阻值，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半時(shí)，由電阻箱的阻值替代電壓表的內(nèi)阻。因此，后續(xù)必要的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是ABEDG或BAEDG。

(3)[6][7]當(dāng)調(diào)節(jié)的阻值使電壓表半偏時(shí)，和電壓表各分得的電壓為電壓表量程的一半，則電壓表內(nèi)阻為，實(shí)際上，斷開(kāi)后，滑動(dòng)變阻器的并聯(lián)部分的兩端電壓略有增大，則兩端的電壓大于，故測(cè)量值略大于真實(shí)值。