Question

【題目】某實驗小組要用電阻箱和電壓表測量某型號電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，為了提高實驗的精度，需要測量電壓表的內(nèi)阻，實驗室恰好有一塊零刻度在中央的雙向電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊表，設(shè)計了如圖1所示的實驗電路，既能實現(xiàn)對該電壓表內(nèi)阻的測量，又能利用該表完成電池組電動勢和內(nèi)阻的測量，他用到的實驗器材有：待測電池組（電動勢約為4V，內(nèi)阻約50Ω），雙向電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ）；電阻箱R1（0~9999Ω），滑動變阻器R2（0~200Ω），一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。

（1）按照如圖1所示的電路圖在圖2中畫出正確的實物連接圖__________；

（2）利用半偏法測出了電壓表的內(nèi)阻．請完善測量電壓表內(nèi)阻的實驗步驟：

①將R2的滑動觸片滑至最左端，將電阻箱阻值調(diào)為0，將開關(guān)撥向________（填“1”或“2”）位置；

②調(diào)節(jié)R2的滑動觸片，使電壓表示數(shù)達到滿偏；

③保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的示數(shù)達到半偏；

④讀出電阻箱的阻值，記為R1，則電壓表的內(nèi)阻RV= R1．

若測得電壓表內(nèi)阻為2kΩ，可分析此測量值應(yīng)________真實值．（填“大于“、“等于”、“小于”）

（3）接下來測量電源電動勢和內(nèi)阻，實驗步驟如下：

①將R2的滑動觸片移到最______端，不再移動，將開關(guān)S撥至_____（填“1”或者“2”）位置；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達到一合適值，記錄電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；

③重復(fù)第二步，記錄多組電壓表的示數(shù)和對應(yīng)的電阻箱的阻值。

（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為R，做出圖象．如圖3所示．其中橫軸截距為b，斜率為k，則電動勢的表達式為：______________，內(nèi)阻的表達式為：______________．（用字母k和b表示）

Answer 1

【答案】 1 大于 左 2

【解析】（1）實物圖如圖所示

（2）開關(guān)應(yīng)接1，使得電阻箱和電壓表串聯(lián)，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)電阻箱達到電壓表半偏的實驗步驟；調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電壓表示數(shù)變?yōu)闈M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(nèi)阻分壓變小，電阻箱與電壓表兩端總電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)闈M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(nèi)阻，如果認為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，則電壓表內(nèi)阻的測量值偏大．

（3）測電源電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)將開關(guān)S撥至2位置，應(yīng)使得滑動變阻器連入電阻的電阻為零，即觸片移動到最左端，這樣電壓表測量路端電壓，通過調(diào)節(jié)電阻箱電阻調(diào)節(jié)電壓表示數(shù)；

（4）由圖示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動勢，則，由圖示圖象可知，圖象截距，圖象斜率，則電源電動勢，電源內(nèi)阻．