题目内容
【题目】某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精度,需要测虽电压表的内阻。实验室中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,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内限的测量。他用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4 V,内阻约50、双向电压表(量程为2V,内阻约为2 )、电阻箱(0~-9999)、滑动变阻器(0~200。)、一个,单刀双掷开关及若干导线。
(1)该同学按如图所示电路图连线后,首先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将的滑片滑至最左端,将S拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;
②调节的滑片,使电压表示数达到满偏;
③保持_____不变,调节,使电压表的示数达到________
④读出电阻箱的阻值,记为,则电压表的内阻_______。
(2)若测得电压表内阻为2 ,可分析此测量值应______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(3)接下来测量电源电动势和内阻,实验步骤如下:
①将开关S拨至_____(填“1”或“2”)位置,将的滑片移到最____端,不再移动;
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,作出图象,则可消除系统 误差,如图所示,其中横轴截距为,斜率为是,则电动势的表达式为: ___ ,内阻的表达式为:____。
【答案】 (1) 半偏(或1V) (2)大于 (3)2 左 (4)
【解析】(1)滑动变阻器接入电路的阻值R2不变,电压表与电阻箱两端电压不变,电压表示数变为满偏电压的一半,则电阻箱分压与电压表分压相等,电压表内阻与电阻箱接入电路的阻值相等,则电压表内阻:RV=R1.
(2)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)①测电源电动势与内阻,应将开关S拨至2位置,将R1的滑动触片移到最左端,不再移动.
(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.