Question

利用如图所示的电路测量量程为3V的电压表内阻R_V，R_V约为8kΩ，某同学的实验步骤如下：
d．按电路图正确连接好电路，将变阻器R1的滑片移到最右端，电阻箱的阻值调到最大；
e．合上开关S₁和S₂并调节R1，使电压表的指针指到满刻度；
f．合上开关S₁并打开S₂，调整电阻箱R的阻值及变阻器R₁的大小，使电压表的指针指到满偏的一半；
g．读出电阻箱的阻值R，即为电压表内阻．
在该实验中，除滑动变阻器R₁外，其他器材均符合实验要求，现有两个变阻器可供选择
变阻器A：最大阻值lkΩ，额定电流1A
变阻器B：最大阻值20Ω，额定电流2A
根据以上设计的实验方法，回答下列问题．
（1）选用适当的变阻器为______；
（2）上述实验步骤中，有错误的步骤是______，应改正______；
（3）该实验中存在着系统误差，设R_v的测量值为R_测，真实值为_真，则R_测______R_真 （选填“＞”“₌”或“＜”）．

Answer 1

【答案】分析：由题意及实验步骤可知本实验为半偏法测电压表内阻的实验，则根据电路的接法，利用滑动变阻器的分压接法可知滑动变阻器的选择及多余的步骤；由闭合电路欧姆定律可知外阻变化时使电路中电流发生了变化，故可知误差．
解答：解：这是半偏法测电压表的实验，在滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻时，可以认为由滑动触头输出的电压不变．闭合S₁和S₂，调节R₁，使电压表满偏；仍闭合S₁断开S₂，调节电阻箱R₂，使电压表半偏，此时电压表和电阻箱两端的电压相等，电阻相等，所以读出电阻箱的示数就得到了电压表的内阻．不需知道R₁的大小，故C步骤中去掉变阻箱大小；
电阻箱选择大于但接近电压表内阻且精确度高的．
变阻器选择远小于电压表内阻且额定电流大的．故滑动变阻器选B；
由满偏调节为半偏时，外电阻增大，干路电流减小，滑动触头输出的电压增大，即电阻箱两端电压大于电压表的半偏电压，此时电阻箱电阻大于电压表内阻，测量值大于真实值，偏大．
故答案为：（1）变阻器B      （2）步骤c    去掉“及变阻箱R₁的大小”（3）＞
点评：半偏法测电压表内阻的实验平时涉及较少，故该实验要求学生能通过实验步骤得出实验的原理，并能通过分析电路图得出实验中的误差来源，对学生要求较高，是考查学生能力的好题．