Question

【題目】某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測(cè)量某水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精度，需要測(cè)雖電壓表的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室中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(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量，又能利用該表完成水果電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)限的測(cè)量。他用到的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)水果電池組(電動(dòng)勢(shì)約4 V，內(nèi)阻約50、雙向電壓表(量程為2V，內(nèi)阻約為2 )、電阻箱(0～-9999)、滑動(dòng)變阻器(0～200。)、一個(gè),單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。

(1)該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后，首先利用半偏法測(cè)出了電壓表的內(nèi)阻。請(qǐng)完善測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：

①將的滑片滑至最左端，將S撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；

②調(diào)節(jié)的滑片，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；

③保持_____不變，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)達(dá)到________

④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內(nèi)阻_______。

(2)若測(cè)得電壓表內(nèi)阻為2 ，可分析此測(cè)量值應(yīng)______（填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

(3)接下來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將開關(guān)S撥至_____(填“1”或“2”)位置，將的滑片移到最____端，不再移動(dòng)；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)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(duì)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，作出圖象，則可消除系統(tǒng) 誤差，如圖所示，其中橫軸截距為，斜率為是，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為： ___ ，內(nèi)阻的表達(dá)式為：____。

Answer 1

【答案】 （1） 半偏（或1V） （2）大于 （3）2 左 （4）

【解析】（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2不變，電壓表與電阻箱兩端電壓不變，電壓表示數(shù)變?yōu)闈M偏電壓的一半，則電阻箱分壓與電壓表分壓相等，電壓表內(nèi)阻與電阻箱接入電路的阻值相等，則電壓表內(nèi)阻：RV=R1．
（2）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(shí)，電路總電阻變大，電路總電流變小，滑動(dòng)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(shí)，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(rèn)為電壓表內(nèi)阻等于電阻箱阻值，則電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值偏大．
（3）①測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，應(yīng)將開關(guān)S撥至2位置，將R1的滑動(dòng)觸片移到最左端，不再移動(dòng)．
（4）由圖示電路圖可知，在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)，則 ，由圖示圖象可知，圖象截距 ，圖象斜率 ，則電源電動(dòng)勢(shì) ，電源內(nèi)阻．