Question

为了测定一个3.0V的直流电压表的内阻R_V（约为几千欧），采用如图所示电路．
（1）该实验中需要进行的步骤有：
A．闭合开关S
B．将电阻箱R₀的阻值调到零
C．调节滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表示数为3.0V
D．断开开关S
E．调节电阻箱R₀，使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱凡的阻值
F．把滑动变阻器滑片P移至b端
上述实验步骤合理的顺序是

 

．（填实验操作序号）
（2）若在实验中读出R₀的阻值2000Ω，则该电压表内阻测量值为R_V

 

，由于系统误差．测量值

 

．（填“偏大’或“偏小”）．

Answer 1

分析：本题（1）的关键是明确“半偏法”测量电压表内阻实验的实验原理即可；题（2）的关键是明确“半偏法”实验的前提条件是滑动变阻器的输出电压不变，实际上当电阻箱电阻从零变大后，变阻器的输出电压随之变大，然后根据欧姆定律即可得出测量结果偏大的结论．

解答：解：（l）根据实验原理可知，需要的步骤应是FBACED或BFACED；
（2）当电阻箱阻值为零时应有

U

V

=U=3.0V，由于变阻器全电阻很小，所以可认为变阻器的输出电压保持3.0V不变，则当调节电阻箱后应满足

U

R   0

+

U

V

=U=3.0V，可得电阻箱两端电压

U

R   0

=1.5V，由于电压表与电阻箱串联，根据欧姆定律可知

R

V

=R

0

=2000Ω；
根据电路的动态分析可知，当电阻箱阻值从零增大时，变阻器的输出电压随之增大，即应有

U

R   0

+U

V

＞3.0V，可得

U

R   0

＞1.5V，根据欧姆定律可得

R

测

=

R

0

＞R

V

，所以电压表的测量值偏大．
故答案为：
（1）FBACED或BFACED
（2）2000Ω，偏大

点评：“半偏法”测量电压表内阻的原理实际上仍然是欧姆定律和串并联规律的应用．