Question

9．現(xiàn)有一量程為3V的電壓表，內(nèi)阻約3kΩ．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，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻．

（1）完成下列主要操作步驟：
①按圖甲所示原理圖用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖乙中完成電路實(shí)物連線．
②閉合開(kāi)關(guān)S₂和開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)R₁′使電壓表指針指到滿刻度．
③保持R₁′的滑片不動(dòng)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，調(diào)節(jié)R，使電壓表的指針指到滿刻度的一半，記下此時(shí)R的值，即為電壓表的內(nèi)阻值．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，若提供以下器材：
電池組E（電動(dòng)勢(shì)4V）
電阻箱R₁（ 0～999Ω）
電阻箱R₂（ 0～9999Ω）
滑動(dòng)變阻器R₁′（0～200Ω，1A）
滑動(dòng)變阻器R₂′（0～1kΩ，0.5A ）
為完成上述實(shí)驗(yàn)，同時(shí)盡可能地減小實(shí)驗(yàn)誤差，電阻箱R應(yīng)選R₂，滑動(dòng)變阻器R′應(yīng)選R₁′．（填代號(hào)）
（3）用上述方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值大于（填“大于”、“等于”或“小于”）電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值．

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是明確“半偏法”測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，在變阻器的輸出電壓保持不變的條件下，不能得出斷開(kāi)s₂后，若電壓表與電阻箱的電壓相等，則它們的電阻也應(yīng)相等．

解答 解：（1）①實(shí)物連線圖如圖所示：

根據(jù)“半偏法”實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)步驟為：
 ②閉合s₁和s₂，調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置，使電壓表滿偏；
③保持變阻器滑片P的位置不變，斷開(kāi)s₂，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表V的讀數(shù)半偏；
（2）電阻箱最大阻值要大于電壓表內(nèi)阻，則應(yīng)用R₂，分壓式接法易用小電阻，則選R₁′
（3）因閉合S₂后，電壓表與電阻箱的分壓大于了原電壓表的電壓，則電阻箱的分壓大于了電壓表的分壓，其阻值要大于電壓表的內(nèi)壓．
故答案為：（1）①實(shí)物線路如圖；
          ②滿刻度：
          ③滿刻度的一半
（2）R₂  R₁′
（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)理解“半偏法”測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理和步驟，注意本實(shí)驗(yàn)的前提條件是待測(cè)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的全電阻，否則測(cè)量誤差較大．