题目内容
【题目】利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻Rv(约为300Ω)。 某同学的实验步骤如下:
①按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器R的滑片P滑到a端,闭合电键S2,并将电阻箱R0的阻值调到较大;
②闭合电键S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③保持电键S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变,断开电键S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的三分之一;读出此时电阻箱R0=596Ω的阻值,则电压表内电阻RV=_____________Ω。
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值999.9Ω)、电池(电动势约1.5V,内阻可忽略不计)、导线和电键之外,还有如下可供选择的实验器材:
A.滑动变阻器:最大阻值200Ω
B.滑动变阻器:最大值阻10Ω
C.定值电阻:阻值约20Ω
D.定值电阻:阻值约200
根据以上设计的实验方法,回答下列问题。
①为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器R应选用___________,定值电阻R' 应选用______________(填写可供选择实验器材前面的序号)。
②对于上述的测量方法,从实验原理分析可知,在测量操作无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值R测___________真实值RV (填“大于”、“小于”或“等于”),这误差属于____________误差(填”偶然”或者”系统”)且在其他条件不变的情况下,若RV越大,其测量值R测的误差就越____________(填“大”或“小”)。
【答案】RV=298Ω ①B, C ②大于,系统,小
【解析】
试题分析:(1)由实验原理可知,电压表内阻与电阻箱的阻值的一半,故电压表内阻为298Ω;
①该实验中,滑动变阻器采用了分压接法,为方便实验操作,要选择最大阻值较小的滑动变阻器,即选择B;定值电阻起保护作用,因电源电动势为1.5V,若保护电阻太大,则实验无法实现,故定值电阻应选用C;
②从实验原理分析可知,当再断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值,当电压表为原来的三分之一时,闭合电路的干路电流将减小,故内电压降低,路端电压升高,从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大,即使电压表示数为一半,而电阻箱R0的电压超过电压表电压,导致所测电阻也偏大,所以测量电阻大于真实电阻;本误差是由实验原理造成的,属于系统误差;且在其他条件不变的情况下,若RV越大,滑动变阻器并联部分两端电压变化越小,其测量值R测的误差就越小。