Question

20．某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑动变阻器R₁（最大阻值50Ω），滑动变阻器R₂（最大阻值5kΩ），直流电源E（电动势3V）．开关1个，导线若干．
实验步骤如下：
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器使电压表满偏；
④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．
回答下列问题：
（1）实验中应选择滑动变阻器R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．
（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为2520Ω（结果保留到个位）．
（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为D（填正确答案标号）．
A.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA．

Answer 1

分析 （1）调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要几乎不变，故需要选择较小的变阻器；
（2）对照电路图连线，可以先连接电源、电键和变阻器，最后将电压表和电阻箱串联后并联上去；
（3）结合欧姆定律列式求解即可；
（4）电压表为表头与分压电阻串联而成，根据欧姆定律，用满偏电压除以电阻即可．

解答 解：（1）调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变，需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻，故变阻器选阻值小的，故选滑动变阻器R₁；
（2）实物图连接如图所示：

（3）电压表和电阻箱整体分压不变，故：
U=U′+$\frac{U′}{{R}_{V}}•R$
代入数据，有：
2.5=2+$\frac{2}{{R}_{V}}×630$
解得：
R_V=2520Ω
（4）该表头的满刻度电流为：I=$\frac{2.5V}{2520Ω}$=1.0×10^-3A=1mA
故选D
故答案为：（1）R₁；（2）如图所示；（3）2520；（4）D．

点评 本题是半偏法测电阻原理的改编，关键是明确实验原理，结合欧姆定律进行分析，在变阻器选择上，要从减小系统误差的角度进行分析，不难．