Question

19．如图所示，是用半偏法测量电压表内阻的电路图．以下是备用仪器：
A．待测电压表（3V，内阻1 500Ω左右） 
B．电源E（4V，2A，内阻很小）
C．电阻箱（0～999.9Ω）
D．电阻箱（0～9 999.9Ω）
E．滑动变阻器（0～20Ω，3A）
F．滑动变阻器（0～2 000Ω，2A）
G．单刀开关两个，导线若干
（1）为保证测量精度，电阻箱应选D；滑动变阻器应选用E．（填代号）
（2）完善下列实验步骤：
（a）闭合电键K₂并将滑动变阻器的滑片调至最左端（选填“最左端”或“最右端”），然后闭合电键K₁；
（b）调节滑动变阻器使电压表恰好满偏；
（c）断开电键K₂并调节变阻箱，使电压表的指针恰好指在中间刻度（半偏），此时电阻箱的示数为R．那么，该电压表内阻的测量值为R．测量值和真实值比较数值偏大（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）由于半偏法测量电阻，因此根据所测电阻来确定变阻箱，因采用分压式，及所测量电阻较大，从而可确定滑动变阻器的阻值．
（2）a滑动变阻器的滑片调至最左端，使其电压为零，从而保护电表；
c断开K₂并调节变阻箱，使电压表的指针恰好指在中间刻度（半偏），从而可得电压表的电阻，再根据接入电阻增大，导致电压变化，结合误差分析，即可求解．

解答 解：（1）本题是用半偏法测量电压表内阻的电路图，因此所需要的变阻箱的电阻与所测电压表的估计内阻相近，则选取变阻箱D，
由图可知，滑动变阻器以分压式接入电路，因所测电阻较大，则滑动变阻器的电阻必须较小，才能起到明显的效果，则选取滑动变阻器E；
（2）（a）闭合电键K₂并将滑动变阻器的滑片调至最左端时，这样所测电压表两端的电压为零，从而确保电表安全；
（c）断开电键K₂并调节变阻箱，使电压表的指针恰好指在中间刻度（半偏），
那么该电压表内阻的测量值即为变阻箱的电阻，为R；
因断开电键K₂，则接入电路中的电阻增大，由动态电路分析可知，电压表与变阻箱两端电压增大，而电压表读数为原来的一半，那么变阻箱的电压高于原来的一半，则测量值和真实值比较数值偏大；
故答案为：（1）D，E；（2）最左端，断开电键K₂并调节变阻箱，R，偏大．

点评 本题考查了实验器材的选择、实验误差分析、半偏法测量电阻等问题，实验器材的选取及实验误差分析是本题的难点，知道实验器材的选取原则并灵活应用、熟练应用串并联电路特点及欧姆定律即可正确解题．