Question

为了测量一个量程为3.0V电压表的内阻Rv（约几千欧），某同学采用了如图所示的电路，利用“半偏法”进行测量，电路中电阻箱R₀的最大阻值为9999Ω，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω．
①按图示电路将所给的实物连成测量电路．
②该同学测量电压表的内阻时，实验步骤为：
A．将电阻箱R₀的阻值调到零
B．闭合开关S
C．连接好电路，注意断开开关S
D．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端
E．调节电阻箱R₀的阻值，使电压表的示数为2.0V
F．调节滑动变阻器R，使电压表的示数为3.0V
G．记下此时电阻箱R₀的阻值
以上实验步骤合理的顺序为

 

③若所记电阻箱R₀的阻值为3500Ω，则用此法测得的电压表内阻是

 

kΩ，比其真实值

 

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析：①连接实物图，要注意沿电流流向，先把滑动变阻器全电阻连入电路，再连测量电路．
②应先连接电路，使测量电路电压由小到大，先让电阻箱阻值为0，再让电压表满偏，再调节电阻箱，记录．据此排序．
③电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大．

解答：解：①据电路图，沿电流流向，先连滑动变阻器的全电阻，再由触头出发连各器材，注意正负接线柱．连线如图所示
②据实验规程进行排序：CDABFEG或CADBFEG；
③因是串联关系，则电阻与电压成正比：电压表示数为2V，则电阻箱R₀分压为1V．
则  

Rv

R0

=

2

1

，则 R_v=2R₀=3500×2=7000Ω
因该支路实际电压要比原电压变大，即R₀的分压要大一些，故R_v的实际值要小一些，即测量值比真实值大．
故答案为：①连实物图如图
          ②CDABFEG或CADBFEG
          ③7kΩ，偏大

点评：考查半偏法测电阻的原理，明确串联电阻后会引起测量支路的电阻的增大，其分压要变大，此为误差的来源．