Question

12．兩個阻值相差越大的電阻并聯(lián)，其并聯(lián)電路的總阻值就越接近于阻值小的電阻，某同學(xué)基于這一事實設(shè)計一電路（圖甲所示）測量量程為3V的電壓表內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆）．實驗室提供的器材有：
電阻箱R（最大阻值99999.9Ω）
滑動變阻器（最大阻值50Ω）
直流電源E（電動勢6V）
開關(guān)1個
導(dǎo)線若干

（1）按電路原理圖甲，請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接．
（2）實驗步驟如下，并回答相應(yīng)問題：
①按電路原理圖甲連接線路：
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最端左（填“左”、“右”）所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；
③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；
④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓值為2.00V，記下電阻箱的阻值1500Ω；
⑤計算電壓表內(nèi)阻為3000Ω．
（3）將測出的電壓表內(nèi)阻記為Rv′，與電壓表內(nèi)阻的真實值Rv相比，Rv′＞Rv（填“＞”、“=”、“＜”），理由是電阻箱接入電路后分壓電路電壓變大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物電路圖．
（2）為保護電路滑動變阻器采用分壓接法閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置；
根據(jù)電壓表量程確定其分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)；
根據(jù)串聯(lián)電路特點求出電壓表內(nèi)阻．
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路特點與歐姆定律分析實驗誤差，然后分析答題．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（2）②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到與圖甲中最端左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；
④電壓表量程為3V，其分度值為0.1V，由圖丙所示可知，電壓值為2.00V；
⑤分壓電路總電壓為3V，電壓表示數(shù)為2V，則電阻箱分壓為1V，電壓表與電阻箱串聯(lián)，通過它們的電流相等，電阻兩端電壓與其阻值成正比，由于電壓表兩端電壓是電阻箱兩端電壓的2倍，則電壓表內(nèi)阻是電阻箱阻值的2倍，電壓表內(nèi)阻為：2×1500=3000Ω．
（3）電阻箱接入電路后電路總電阻變大，電路總電流變小，分壓電路分壓變大，小于3V，當電壓表示數(shù)為2V時，電阻箱兩端電壓大于1V，電壓表兩端電壓小于電阻箱兩端電壓的2倍，電壓表內(nèi)阻小于電阻箱阻值的2倍，計算時認為電壓表內(nèi)阻為電阻箱阻值的2倍，因此電壓表內(nèi)阻測量值大于真實值，即：Rv′＞Rv．
故答案為：（1）電路如圖所示；（2）②左；④2.00；⑤3000；（3）＞；電阻箱接入電路后分壓電路電壓變大．

點評 本題考查了連接實物電路圖、完善實驗步驟、電壓表讀數(shù)、實驗誤差分析等問題；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直；知道實驗原理是解題的關(guān)鍵．