Question

17．如圖所示為某一同學(xué)測(cè)量一量程為3V的直流電壓表的內(nèi)電阻R_V的電路圖，其中R_V的電阻約為幾千歐，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①把滑線變阻器的滑動(dòng)片P滑到N端，將電阻箱R₀的阻值調(diào)到零；
②閉合電鍵S，調(diào)節(jié)滑線變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V；
③再調(diào)節(jié)電阻箱R₀，使電壓表的示數(shù)為1.5V，讀出此時(shí)電阻箱R₀的阻值；
④斷開(kāi)電鍵S，整理好儀器．
（1）現(xiàn)有電阻箱：A（0～999.9Ω，0.8A），電阻箱B（0～9999Ω，0.2A）；直流電源：E₁（2V，內(nèi)阻不計(jì)），E₂（6V，內(nèi)阻不計(jì)）．
其中電阻箱應(yīng)選用B（填“A”或“B”），直流電源應(yīng)選用E₂（填“E₁”或“E₂”）；
（2）為了提高實(shí)驗(yàn)精確度，所選用的滑線變阻器R的最大阻值應(yīng)遠(yuǎn)小于電阻箱R₀的最大阻值．（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）；
（3）若在此實(shí)驗(yàn)中讀出的電阻箱R₀的阻值為3200Ω，則此電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量值為3200Ω，由于系統(tǒng)誤差的存在，測(cè)量值比真實(shí)值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表內(nèi)阻選擇電阻箱的值；
（2）滑動(dòng)變阻器用的是分壓式接法，所以應(yīng)選全電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的變阻器；
本題的難點(diǎn)在題（3），根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí)，若測(cè)量電路電阻遠(yuǎn)大于變阻器最大電阻，則變阻器的輸出電壓基本保持不變，然后再根據(jù)電壓表與電阻箱串聯(lián)即可知道當(dāng)二者電壓相等時(shí)，電阻也相等；但再分析誤差時(shí)，由串并聯(lián)規(guī)律可知，隨電阻箱電阻的增大，滑動(dòng)變阻器的輸出電壓應(yīng)該變大，從而可得電壓表內(nèi)阻測(cè)量值偏大．

解答 解：（1）因待測(cè)電壓表內(nèi)阻為幾千歐，所以電阻箱應(yīng)選B；因電壓表量程為3V，所以電源應(yīng)選E₂．
（2）因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器用的是分壓式接法，所以應(yīng)選全電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的變阻器，即滑線變阻器R的最大阻值應(yīng)遠(yuǎn)小于電阻箱R₀的最大阻值．
（3）由于滑動(dòng)變阻器的輸出端電壓基本不變，等于3V，所以當(dāng)電壓表讀數(shù)為1.5V時(shí)，電阻箱兩端電壓也為1.5V，所以電壓表電阻應(yīng)等于電阻箱的阻值，即電壓表內(nèi)阻為3200V．
由于系統(tǒng)誤差的存在，實(shí)際上滑動(dòng)變阻器的輸出端電壓略有變化，根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，當(dāng)電阻箱阻值從零變大后變阻器的輸出電壓將變大，即當(dāng)電壓表半偏時(shí)，電阻箱兩端電壓應(yīng)大于電壓表電壓，所以電阻箱阻值應(yīng)大于電壓表內(nèi)阻，故測(cè)量值偏大．
故答案為：（1）、B； E₂；（2）、遠(yuǎn)小于；
（3）、3200；  　 偏大．

點(diǎn)評(píng) 要熟練掌握串并聯(lián)規(guī)律和歐姆定律，熟記滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法的要求即特點(diǎn)．