Question

18．描绘“6V，3W”灯泡的伏安特性曲线，提供了下列器材：
A．电压表V（3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电阻箱R（0-99999Ω）
D．滑动变阻器R₁（0-20Ω）；
E．滑动变阻器 R₂（0-100Ω）
F．待测灯泡L“6V，3W”
G．电源E（电动势约8V、内阻较小）
H．开关、导线若干
①按照实验需要，将电压表的量程由3V 扩大至6V，首先测量电压表内阻，某同学采用了如图甲所示的电路，闭合开关S，调节电阻箱阻值为4870Ω 时，电压表指针刚好满偏；再调节电阻箱阻值为12720Ω时，电压表指针在满刻度的一半，则电压表的内阻R_V=2980Ω；从理论上分析，实验测得电压表内阻值大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值．
②图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔划线代替导线完成电路连接（要求在闭合开关前，滑动变阻器滑动头置于最左端）．
③实验中，滑动变阻器应选择R₁ （选填“R₁”或“R₂”）．

Answer 1

分析 ①电源内阻很小，可以认为电压表半偏时路端电压不变，由欧姆定律列方程可以求出电压表内阻；实际上，当电压表半偏时，电路电流变小，路端电压变大，电压表半偏时的电压表大于电压表满偏时电压的一半，电压表实际电压偏大偏大，电压表内阻的测量值大于真实值．
②描绘灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器需要采用分压接法，电流表采用外接法，据此连接电路图．
③在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．

解答 解：①设电压表满偏电流为I，电源电压为U，则U=I（R_V+R_a），U=$\frac{I}{2}$（R_V+R_b），解得R_V=2980Ω；实验测得电压表内阻值大于真实值．
②电压表与电阻箱串联组成“新电压表”，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电路图如图所示：
．
③为方便实验操作，滑动变阻器应选R₁．
故答案为：①2980；大于；②见上图；③R₁．

点评 本实验考查了半偏法测电阻、连接实物电路图、实验器材的选择、求电阻等问题；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键．