Question

14．张明和李兰所在的小组测量某电压表的内阻，他们选择了不同的测量方法．

（1）张明用多用电表的Ω挡进行测量，他把Ω挡调到×10挡，调零后测量时指针所指的位置如图1所示，则所测电压表的内阻为220Ω．
（2）李兰用如图2所示的电路测量该电压表的内阻R_g，测量步骤如下：
①先按电路图接好各元件，P先置于b端，断开开关S，使电阻箱阻值为零．
②闭合开关S，调节滑动头P于某一位置，使电压表达到满刻度U_g．
③调节电阻箱阻值，使电压表达到半偏$\frac{U_g}{2}$，记下电阻箱读数R_V．
④即得待测电压表内阻R_g=R_V．
请回答以下问题：
（i）请用笔画线代替导线，将实物图连接完整．
（ii）请指出在操作过程中的失误之处滑动头P应先置于a端．
（iii）这一测量值对实际的内阻而言是偏大（填“大”或“小”）．
（iv）请你在不改变实验原理的基础上提出一条提高实验精确度的改进建议：方法一：在aP间增加一电压表，当改变R_V时，调整滑动变阻器的滑片P，使aP间的电压保持不变．
方法二：在安全的条件下，选用阻值远小于R_V的滑动变阻器．
方法三：选用电动势较大的电源．．

Answer 1

分析 （1）多用电表的读数：由表盘读出数据再乘以倍率，要注意估读问题．
（2）开关闭合前，都应将滑动变阻器的滑片P先置于a端，开关闭合后电路中输出电压从最小值开始调节，防止电流过大，烧坏电流表；
（3）分析实验中误差来源，则可以得出减小误差的方法．

解答 解：（1）欧姆档选×10档；故图示读数：22×10=220Ω
（2）（i）根据原理图可知连接方式，则可得出实物图；
（ii）根据电路图可知，本实验采用分压接法，故开始时滑片应滑到a端，这样才能使电压从零开始调节；
（iii）调节电阻箱电阻值，使G表电流为$\frac{1}{2}$I_g时，由于外电路总电阻增大，变阻器输出的电压增大，即电流表与电阻箱串联的总电压已增大，电阻箱的电压将大于电流表的电压，根据串联电路分析特点可知，测量值将大于电流表内阻真实值；220
（iv）本实验中误差来自于待测电阻影响了原电路，使并联部分总电压变化；为了减小误差可以在aP间增加一电压表，当改变R_V时，调整滑动变阻器的滑片P，使aP间的电压保持不变；
方法二：因误差来自由滑动变阻器的阻值变化；故可以选用阻值远小于R_V的滑动变阻器；从而可以减小滑动变阻器的影响．
方法三：可以选用较大的电动势；也可以减小滑动变阻器阻值变化带来的影响；
故答案为：（1）220；（2）（i）如下图；（ii）滑动头P应先置于a端（iii）大（iv）方法一：在aP间增加一电压表，当改变R_V时，调整滑动变阻器的滑片P，使aP间的电压保持不变．方法二：在安全的条件下，选用阻值远小于R_V的滑动变阻器．方法三：选用电动势较大的电源．

点评 本题中考查了电学实验的常规，即开关闭合前应将滑动变阻器的滑片调到开关闭合后输出电压最小的位置．从实验原理出发，分析误差，选择可行的实验方案．