Question

（2011?甘肅模擬）利用如圖所示的電路測量量程為3V的電壓表內(nèi)阻R_V，R_V約為8kΩ，某同學的實驗步驟如下：
d．按電路圖正確連接好電路，將變阻器R1的滑片移到最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大；
e．合上開關(guān)S₁和S₂并調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針指到滿刻度；
f．合上開關(guān)S₁并打開S₂，調(diào)整電阻箱R的阻值及變阻器R₁的大小，使電壓表的指針指到滿偏的一半；
g．讀出電阻箱的阻值R，即為電壓表內(nèi)阻．
在該實驗中，除滑動變阻器R₁外，其他器材均符合實驗要求，現(xiàn)有兩個變阻器可供選擇
變阻器A：最大阻值lkΩ，額定電流1A
變阻器B：最大阻值20Ω，額定電流2A
根據(jù)以上設(shè)計的實驗方法，回答下列問題．
（1）選用適當?shù)淖冏杵鳛?!--BA-->

變阻器B

；
（2）上述實驗步驟中，有錯誤的步驟是

C

，應(yīng)改正

去掉“及變阻箱R₁的大小”

；
（3）該實驗中存在著系統(tǒng)誤差，設(shè)R_v的測量值為R_測，真實值為_真，則R_測

＞

R_真 （選填“＞”“₌”或“＜”）₀．

Answer 1

分析：由題意及實驗步驟可知本實驗為半偏法測電壓表內(nèi)阻的實驗，則根據(jù)電路的接法，利用滑動變阻器的分壓接法可知滑動變阻器的選擇及多余的步驟；由閉合電路歐姆定律可知外阻變化時使電路中電流發(fā)生了變化，故可知誤差．

解答：解：這是半偏法測電壓表的實驗，在滑動變阻器的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻時，可以認為由滑動觸頭輸出的電壓不變．閉合S₁和S₂，調(diào)節(jié)R₁，使電壓表滿偏；仍閉合S₁斷開S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，使電壓表半偏，此時電壓表和電阻箱兩端的電壓相等，電阻相等，所以讀出電阻箱的示數(shù)就得到了電壓表的內(nèi)阻．不需知道R₁的大小，故C步驟中去掉變阻箱大�。�
電阻箱選擇大于但接近電壓表內(nèi)阻且精確度高的．
變阻器選擇遠小于電壓表內(nèi)阻且額定電流大的．故滑動變阻器選B；
由滿偏調(diào)節(jié)為半偏時，外電阻增大，干路電流減小，滑動觸頭輸出的電壓增大，即電阻箱兩端電壓大于電壓表的半偏電壓，此時電阻箱電阻大于電壓表內(nèi)阻，測量值大于真實值，偏大．
故答案為：（1）變阻器B      （2）步驟c    去掉“及變阻箱R₁的大小”（3）＞

點評：半偏法測電壓表內(nèi)阻的實驗平時涉及較少，故該實驗要求學生能通過實驗步驟得出實驗的原理，并能通過分析電路圖得出實驗中的誤差來源，對學生要求較高，是考查學生能力的好題．