题目内容

【题目】有一量程为3V的电压表V,现要测量其内阻RV。可选用的器材有:

滑动变阻器甲,最大阻值10Ω

滑动变阻器乙,最大阻值10kΩ

电阻箱R2,最大阻值9999Ω

电源E,电动势约为4V,内阻不计;

电压表V0,量程6V

开关两个,导线若干。

(1)某小组采用的测量电路如图甲所示,在实物图中,已正确连接了部分导线,请完成剩余部分的连接________

(2)连接好实验电路后,进行实验操作,请你将下面操作步骤补充完整:

①断开开关S2S1,将R1的滑片移到最左端的位置;

②闭合开关S2S1,调节R1的滑片位置,使电压表V满偏;

③断开开关S2,保持____________不变,调节R2,使电压表V示数为1.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器R1应选择_________(填“甲”或“乙”),测出的电压表内阻R=___________,它与电压表内阻的真实值RV相比,R________RV(选填“>”、“=”或“<”)

(3)另一小组采用了如图乙所示的测量电路图,实验步骤如下:

①断开开关S2S1,将R1的滑片移到最左端的位置;

②闭合开关S2S1,调节R1,使电压表V满偏,记下此时电压表V0的示数;

③断开开关S2,调节R1R2,使电压表V示数达到半偏,且电压表V0的示数不变;

读取并记录此时电阻箱的阻值为R,理论上分析,该小组测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比,RV________R(选填“>”“=”或“<”)

【答案】 R1的滑片位置 > =

【解析】

(1)[1].电路连接如图:

(2)[2][3][4][5].断开开关S2,保持R1的滑片位置不变,调节R2,使电压表V示数为1.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器R1应选择阻值较小的甲,因电压表读数为1V,则电阻箱电压为2V,电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍,只让测出的电压表内阻R=;实际上当断开S2时,电阻箱与电压表串联,则支路电阻变大,则电阻箱和电压表上的电压之和大于3V,电阻箱上的电压大于2V,即电阻箱的阻值大于电压表内阻的2倍,实验中认为电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍,即它与电压表内阻的真实值RV相比RRV

(3)[6].由实验电路图与实验步骤可知,两种情况下分压电路电压不变,电压表示数半偏时电阻箱两端电压与电压表电压相等,电压表内阻与电阻箱阻值相等,电压表内阻测量值等于真实值,即R′=RV

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