利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻Rv(约为300Ω). 某同学的实验步骤如下:

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  • 解题思路:(1)实验原理是半偏法测电阻,当变阻器以分压式接入电路时,需要注意滑片的位置,确保滑片与a端电压为零;当闭合开关S1时调节滑片,使电压表满偏,再断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半.由于Rv约为300Ω,再加之滑动变阻器分压式接入,所以滑动变阻器的阻值要偏小.

    (2)从实验原理分析可知,当再断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值,从而使得干路电流减小,路端电压变大,滑动变阻器两端电压变大,当电压表示数为一半,而电阻箱R0的电压稍大于电压表电压,由串联电路知识可得,测电阻偏大.

    (1)由实验原理可知,电压表内阻与电阻箱的阻值相等,故电压表内阻为298Ω;

    ①该实验中,滑动变阻器采用了分压接法,为方便实验操作,要选择最大阻值较小的滑动变阻器,即选择B;定值电阻起保护作用,因电源电动势为1.5V,若保护电阻太大,则实验无法实现,故定值电阻应选用C;

    ②从实验原理分析可知,当再断开开关S2,调整电阻箱R0的阻值,当电压表半偏时,闭合电路的干路电流将减小,故内电压降低,路端电压升高,从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大,即使电压表示数为一半,而电阻箱R0的电压超过电压表电压,导致所测电阻也偏大,所以测量电阻大于真实电阻;

    本误差是由实验原理造成的,属于系统误差;

    ③电压表V2接在滑动片与左侧固定端之间.

    a.调节滑动片使电压表V满偏时记下V2的示数;

    b.断开S2调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表V的指针指到满刻度的二分之一过程中,调节滑动片P,使电压表V2的示数保持不变.

    故答案为:(3)298;

    ①B,C②大于,系统;③电压表V2接在滑动片与左侧固定端之间.

    a.调节滑动片使电压表V满偏时记下V2的示数;

    b.断开S2调整电阻箱R0的阻值大小,使电压表V的指针指到满刻度的二分之一过程中,调节滑动片P,使电压表V2的示数保持不变.

    点评:

    本题考点: 伏安法测电阻.

    考点点评: 考查半偏法测电阻,其实电压表就是能读出电压的电阻,通过电压半偏法来测量电阻的阻值,明确会测量过程中的误差.

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