Question

12．两个阻值相差越大的电阻并联，其并联电路的总阻值就越接近于阻值小的电阻，某同学基于这一事实设计一电路（图甲所示）测量量程为3V的电压表内阻（内阻为数千欧姆）．实验室提供的器材有：
电阻箱R（最大阻值99999.9Ω）
滑动变阻器（最大阻值50Ω）
直流电源E（电动势6V）
开关1个
导线若干

（1）按电路原理图甲，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
（2）实验步骤如下，并回答相应问题：
①按电路原理图甲连接线路：
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最端左（填“左”、“右”）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保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数如图丙所示，电压值为2.00V，记下电阻箱的阻值1500Ω；
⑤计算电压表内阻为3000Ω．
（3）将测出的电压表内阻记为Rv′，与电压表内阻的真实值Rv相比，Rv′＞Rv（填“＞”、“=”、“＜”），理由是电阻箱接入电路后分压电路电压变大．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）为保护电路滑动变阻器采用分压接法闭合开关前滑片应置于分压电路分压为零的位置；
根据电压表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；
根据串联电路特点求出电压表内阻．
（3）根据串并联电路特点与欧姆定律分析实验误差，然后分析答题．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）②将电阻箱阻值调节为0，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，应将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最端左端所对应的位置，闭合开关S；
④电压表量程为3V，其分度值为0.1V，由图丙所示可知，电压值为2.00V；
⑤分压电路总电压为3V，电压表示数为2V，则电阻箱分压为1V，电压表与电阻箱串联，通过它们的电流相等，电阻两端电压与其阻值成正比，由于电压表两端电压是电阻箱两端电压的2倍，则电压表内阻是电阻箱阻值的2倍，电压表内阻为：2×1500=3000Ω．
（3）电阻箱接入电路后电路总电阻变大，电路总电流变小，分压电路分压变大，小于3V，当电压表示数为2V时，电阻箱两端电压大于1V，电压表两端电压小于电阻箱两端电压的2倍，电压表内阻小于电阻箱阻值的2倍，计算时认为电压表内阻为电阻箱阻值的2倍，因此电压表内阻测量值大于真实值，即：Rv′＞Rv．
故答案为：（1）电路如图所示；（2）②左；④2.00；⑤3000；（3）＞；电阻箱接入电路后分压电路电压变大．

点评 本题考查了连接实物电路图、完善实验步骤、电压表读数、实验误差分析等问题；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；知道实验原理是解题的关键．