题目内容

【题目】某实验小组要用电阻箱和电压表测量某型号电池组的电动势E和内阻r,为了提高实验的精度,需要测量电压表的内阻,实验室恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块表,设计了如图1所示的实验电路,既能实现对该电压表内阻的测量,又能利用该表完成电池组电动势和内阻的测量,他用到的实验器材有:待测电池组(电动势约为4V,内阻约50Ω),双向电压表(量程为3V,内阻约为2kΩ);电阻箱R1(0~9999Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),一个单刀双掷开关及若干导线。

(1)按照如图1所示的电路图在图2中画出正确的实物连接图__________

(2)利用半偏法测出了电压表的内阻.请完善测量电压表内阻的实验步骤:

①将R2的滑动触片滑至最左端,将电阻箱阻值调为0,将开关拨向________(填“1”“2”)位置;

②调节R2的滑动触片,使电压表示数达到满偏;

③保持R2不变,调节R1,使电压表的示数达到半偏;

④读出电阻箱的阻值,记为R1,则电压表的内阻RV= R1

若测得电压表内阻为2kΩ,可分析此测量值应________真实值.(填大于“、“等于”、“小于”)

(3)接下来测量电源电动势和内阻,实验步骤如下:

①将R2的滑动触片移到最______端,不再移动,将开关S拨至_____(填“1”或者“2”)位置;

②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一合适值,记录电压表的示数和电阻箱的阻值;

③重复第二步,记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,做出图象.如图3所示.其中横轴截距为b,斜率为k,则电动势的表达式为:______________,内阻的表达式为:______________.(用字母kb表示)

【答案】 1 大于 2

【解析】(1)实物图如图所示

(2)开关应接1,使得电阻箱和电压表串联,从而实现调节电阻箱达到电压表半偏的实验步骤;调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的一半时,电路总电阻变大,电路总电流变小,滑动变阻器与电源内阻分压变小,电阻箱与电压表两端总电压变大,当电压表示数变为满偏电压一半时,电阻箱两端电压大于电压表满偏电压一半,电阻箱阻值大于电压表内阻,如果认为电压表内阻等于电阻箱阻值,则电压表内阻的测量值偏大.

(3)测电源电动势与内阻,应将开关S拨至2位置,应使得滑动变阻器连入电阻的电阻为零,即触片移动到最左端,这样电压表测量路端电压,通过调节电阻箱电阻调节电压表示数

(4)由图示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势,则,由图示图象可知,图象截距,图象斜率,则电源电动势,电源内阻

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