Question

【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，需要测量电压表的内阻．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阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V，内阻约50Ω）、双向电压表（量程为2V，内阻约为2kΩ）、电阻箱（0﹣9999Ω）、滑动变阻器（0﹣200Ω）、一个单刀双掷开关及若干导线．

（1）该同学按如图1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R2的滑动触片滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；
②调节R2的滑动触片，使电压表示数达到满偏；
③保持不变，调节R1 ， 使电压表的示数达到
④读出电阻箱的阻值，记为R1 ， 则电压表的内阻RV= ．
（2）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将开关S拨至（填“1”或者“2”）位置，将R2的滑动触片移到最端，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，做出 ﹣ 图象．则可消除系统误差，如图2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： ．

Answer 1

【答案】
（1）R2,半偏,R1
（2）大于
（3）2,左
（4）,
【解析】解：（1）滑动变阻器接入电路的阻值不变，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E=U+Ir=U+ r，则 = + ，

由图示图象可知，图象截距b= ，图象斜率k= ，则电源电动势E= ，电源内阻r= ．

所以答案是：（1）③R2；半偏；④R1；（2）大于；（3）2；左；（4） ； ．