Question

【題目】某同學要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內阻，考慮到水果電池組的內阻較大，為了提高實驗的精度，需要測量電壓表的內阻．實驗室中恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學便充分利用這塊表，設計了如圖所示的實驗電路，既能實現對該電壓表的內阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內阻的測量．他用到的實驗器材有：待測水果電池組（電動勢約4V，內阻約50Ω）、雙向電壓表（量程為2V，內阻約為2kΩ）、電阻箱（0﹣9999Ω）、滑動變阻器（0﹣200Ω）、一個單刀雙擲開關及若干導線．

（1）該同學按如圖1所示電路圖連線后，首先利用半偏法測出了電壓表的內阻．請完善測量電壓表內阻的實驗步驟：
①將R2的滑動觸片滑至最左端，將S撥向1位置，將電阻箱阻值調為0；
②調節R2的滑動觸片，使電壓表示數達到滿偏；
③保持不變，調節R1 ， 使電壓表的示數達到
④讀出電阻箱的阻值，記為R1 ， 則電壓表的內阻RV= ．
（2）若測得電壓表內阻為2kΩ，可分析此測量值應真實值．（填“大于“、“等于”、“小于”）
（3）接下來測量電源電動勢和內阻，實驗步驟如下：
①將開關S撥至（填“1”或者“2”）位置，將R2的滑動觸片移到最端，不再移動；
②調節電阻箱的阻值，使電壓表的示數達到一合適值，記錄電壓表的示數和電阻箱的阻值；
③重復第二步，記錄多組電壓表的示數和對應的電阻箱的阻值：
（4）若將電阻箱與電壓表并聯后的阻值記錄為R，做出 ﹣ 圖象．則可消除系統誤差，如圖2所示．其中橫軸截距為b，斜率為k，則電動勢的表達式為： ， 內阻的表達式為： ．

Answer 1

【答案】
（1）R2,半偏,R1
（2）大于
（3）2,左
（4）,
【解析】解：（1）滑動變阻器接入電路的阻值不變，電壓表與電阻箱兩端電壓不變，電壓表示數變為滿偏電壓的一半，則電阻箱分壓與電壓表分壓相等，電壓表內阻與電阻箱接入電路的阻值相等，則電壓表內阻：RV=R1．（2）調節電阻箱阻值使電壓表示數變為滿偏電壓的一半時，電路總電阻變大，電路總電流變小，滑動變阻器與電源內阻分壓變小，電阻箱與電壓表兩端總電壓變大，當電壓表示數變為滿偏電壓一半時，電阻箱兩端電壓大于電壓表滿偏電壓一半，電阻箱阻值大于電壓表內阻，如果認為電壓表內阻等于電阻箱阻值，則電壓表內阻的測量值偏大．（3）①測電源電動勢與內阻，應將開關S撥至2位置，將R1的滑動觸片移到最左端，不再移動．（4）由圖示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動勢E=U+Ir=U+ r，則 = + ，

由圖示圖象可知，圖象截距b= ，圖象斜率k= ，則電源電動勢E= ，電源內阻r= ．

所以答案是：（1）③R2；半偏；④R1；（2）大于；（3）2；左；（4） ； ．