Question

如圖a所示為某一同學測量一量程為3V的直流電壓表的內電阻R_V的電路圖，其中R_V的電阻約為幾千歐，具體實驗步驟如下：
①把滑線變阻器的滑動片P滑到N端，將電阻箱R的阻值調到零；
②閉合電鍵S，調節滑線變阻器的阻值，使電壓表的示數為3.0V；
③再調節電阻箱R，使電壓表的示數為1.5V，讀出此時電阻箱R的阻值；
④斷開電鍵S，整理好儀器．
（1）現有電阻箱：A（0～999.9Ω，0.8A），電阻箱B（0～9999Ω，0.2A）；直流電源：E₁（2V，內阻不計），E₂（6V，內阻不計）．
其中電阻箱應選用______（填“A”或“B”），直流電源應選用______2

Answer 1

【答案】分析：本題的難點在題（4），根據串并聯規律可知，滑動變阻器采用分壓式接法時，若測量電路電阻遠大于變阻器最大電阻，則變阻器的輸出電壓基本保持不變，然后再根據電壓表與電阻箱串聯即可知道當二者電壓相等時，電阻也相等；但再分析誤差時，由串并聯規律可知，隨電阻箱電阻的增大，滑動變阻器的輸出電壓應該變大，從而可得電壓表內阻測量值偏大．
解答：解（1）因待測電壓表內阻為幾千歐，所以電阻箱應選B；因電壓表量程為3V，所以電源應選．
（2）實物連線圖如圖

（3）因為滑動變阻器用的是分壓式接法，所以應選全電阻遠小于待測電阻的變阻器，即滑線變阻器R的最大阻值應遠小于電阻箱R的最大阻值．
（4）由于滑動變阻器的輸出端電壓基本不變，等于3V，所以當電壓表讀數為1.5V時，電阻箱兩端電壓也為1.5V，所以電壓表電阻應等于電阻箱的阻值，即電壓表內阻為3200V．
由于系統誤差的存在，實際上滑動變阻器的輸出端電壓略有變化，根據串并聯規律可知，當電阻箱阻值從零變大后變阻器的輸出電壓將變大，即當電壓表半偏時，電阻箱兩端電壓應大于電壓表電壓，所以電阻箱阻值應大于電壓表內阻，故測量值偏大．
故答案為：（1）B，
         （2）如圖
         （3）遠小于
         （4）3200，偏大
點評：要熟練掌握串并聯規律和歐姆定律，熟記滑動變阻器采用分壓式接法的要求即特點．