Question

17．如图所示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表的内电阻R_V的电路图，其中R_V的电阻约为几千欧，具体实验步骤如下：
①把滑线变阻器的滑动片P滑到N端，将电阻箱R₀的阻值调到零；
②闭合电键S，调节滑线变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V；
③再调节电阻箱R₀，使电压表的示数为1.5V，读出此时电阻箱R₀的阻值；
④断开电键S，整理好仪器．
（1）现有电阻箱：A（0～999.9Ω，0.8A），电阻箱B（0～9999Ω，0.2A）；直流电源：E₁（2V，内阻不计），E₂（6V，内阻不计）．
其中电阻箱应选用B（填“A”或“B”），直流电源应选用E₂（填“E₁”或“E₂”）；
（2）为了提高实验精确度，所选用的滑线变阻器R的最大阻值应远小于电阻箱R₀的最大阻值．（填“远大于”或“远小于”）；
（3）若在此实验中读出的电阻箱R₀的阻值为3200Ω，则此电压表的内阻的测量值为3200Ω，由于系统误差的存在，测量值比真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）根据电压表内阻选择电阻箱的值；
（2）滑动变阻器用的是分压式接法，所以应选全电阻远小于待测电阻的变阻器；
本题的难点在题（3），根据串并联规律可知，滑动变阻器采用分压式接法时，若测量电路电阻远大于变阻器最大电阻，则变阻器的输出电压基本保持不变，然后再根据电压表与电阻箱串联即可知道当二者电压相等时，电阻也相等；但再分析误差时，由串并联规律可知，随电阻箱电阻的增大，滑动变阻器的输出电压应该变大，从而可得电压表内阻测量值偏大．

解答 解：（1）因待测电压表内阻为几千欧，所以电阻箱应选B；因电压表量程为3V，所以电源应选E₂．
（2）因为滑动变阻器用的是分压式接法，所以应选全电阻远小于待测电阻的变阻器，即滑线变阻器R的最大阻值应远小于电阻箱R₀的最大阻值．
（3）由于滑动变阻器的输出端电压基本不变，等于3V，所以当电压表读数为1.5V时，电阻箱两端电压也为1.5V，所以电压表电阻应等于电阻箱的阻值，即电压表内阻为3200V．
由于系统误差的存在，实际上滑动变阻器的输出端电压略有变化，根据串并联规律可知，当电阻箱阻值从零变大后变阻器的输出电压将变大，即当电压表半偏时，电阻箱两端电压应大于电压表电压，所以电阻箱阻值应大于电压表内阻，故测量值偏大．
故答案为：（1）、B； E₂；（2）、远小于；
（3）、3200；  　 偏大．

点评 要熟练掌握串并联规律和欧姆定律，熟记滑动变阻器采用分压式接法的要求即特点．