Question

某實驗小組，為了測量一個量程為0—3V的電壓表的內電阻R_V（約幾千歐），他們采用了如下的電路完成了實驗。

（1）將圖2所給的實驗器材按照圖1所示的電路簡圖連接成測量電路。

        

（2）測量時可以選擇的實驗步驟有：

A、閉合電鍵K；

B、將電阻箱R_o的電阻調到最大；

C、將電阻箱R_o的電阻調到零；

D、把滑動變阻器R的滑片P滑到a端；

E、把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；

F、調節電阻箱R_o的阻值，使電壓表指針指示為1.5V，記下此時電阻箱R_o的阻值；

G、調節滑動變阻器R的滑片P，使電壓表的指針指示為3.0V；

H、斷開電鍵K。

請你把必要的實驗步驟選擇出來，并把步驟的字母代號按照合理的操作順序列在下面的橫線上：______________________   ______。

（3）該實驗中可供選擇的實驗儀器有：

A、滑動變阻器：阻值范圍0～2000歐；

B、滑動變阻器：阻值范圍0～20歐；

C、電阻箱：阻值范圍0～9999歐；

D、電阻箱：阻值范圍0～999歐；

E、電源：輸出電壓5V；

F、電源：輸出電壓2V。

本實驗中，電阻箱應該選擇_______，滑動變阻器應該選擇______，電源應該選擇______。

（4）如果在上述實驗步驟F中，某一學生讀出電阻箱R_o的阻值為2500歐，則實驗所測電壓表的內阻R_V=_____________歐。該小組上述方法測出的電壓表的內電阻R_V與電壓表的真實值相比將_________（填“相同”“偏小”或“偏大”）。

Answer 1

（1）如下圖所示。

（2）EACGFH或ECAGFH

（3）C；B；E

（4）2500；偏大

解析:

此實驗是半偏法測量電阻。半偏法測量電阻的要求是：實驗要實現先使電壓表先滿偏后半偏，只能是5V的電源發對3V的量程才可能實現上述過程。先達到電壓表滿偏的要求，然后由電阻箱去分一半電壓，因此開始實驗應把電阻箱調零，待調節滑動變阻器使電壓表滿偏后，再調節電阻箱去分壓，達到一半的要求后，即電壓表與電阻箱平均分壓，則二者電阻相等。

題中給出的是滑動變阻器分壓式接法，要求應該是由零可調（即由b向a滑動），滑動變阻器的分壓式接法中，要求用總電阻小一些的，這樣誤差小、調節靈敏高。

誤差分析，由于電阻箱的接入，導致整個電路的總電阻增大，總電流減小，能知道電壓表與電阻箱共同的分壓大于3V，即實際電阻箱的分壓是大于1.5V的，因此電阻讀數偏大。