问题 实验题

某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验。

(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得到电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为              V(结果保留两位有效数字)。

(2)为了更准确地测量该电压表的内阻Rv,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:

A.断开开关S,按图2连接好电路;

B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;

C.将电阻箱R0的阻值调到零;

D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;

F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V,读出此时电阻箱R的阻值,此值即为电压表内阻Rv的测量值;

G.断开开关S.

实验中可供选择的实验器材有:

a.待测电压表

b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω

c.滑动变阻器:最大阻值10Ω

d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω

e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω

f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略

g.开关,导线若干

按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:

①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用    (填“b”或“c”),电阻选用     (填“d”或“e”)。

②电压表内阻的测量值R和真实值R相比,R    R(填“>”或“<”);若RV越大,则    (填“大”或“小”)

答案

(1)1.0V     (2)①c   d   ②>   小

题目分析:(1)电压表的示数即为等效电路的路段电压,由表盘读数可知,现在的欧姆表用的是“”档,故现在的多用表内阻为1500Ω,由闭合电路欧姆定律可得

(2)1滑动变阻器选择分压式接法,故选择阻值较小的,c可用;电压表半偏时,所串联变阻箱电阻约为3000Ω,故变阻箱选择d。

2由闭合电路欧姆定律可知,随着电阻箱的阻值变大,电源两端的路端电压随之变大,当电阻箱调至使电压表半偏时,此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大,故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的,故有R>R,外电阻越大,干路电流越小,当外电阻变化时,路端电压的变化量越小,故测量误差也越小。

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