利用如图所示电路测量一量程为 的电压表的内阻 , 约为 。
( 1 )请补充完整某同学的实验步骤:
① 按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器 的滑片 滑到 ___________ (填 “a” 或 “b” )端,闭合开关 ,并将电阻箱 的阻值调到较大;
② 闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的指针指到满刻度;
③ 保持开关 闭合和滑动变阻器滑片 的位置不变,断开开关 ,调整电阻箱 的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的 ____________ ;读出此时电阻箱 的阻值,即等于电压表内阻 。
( 2 )实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱(最大阻值 )、电池(电动势约 ,内阻可忽略不计)、导线和开关之外,还有如下可供选择的实验器材:
A .滑动变阻器(最大阻值 ) B .滑动变阻器(最大阻值 )
为了使测量比较精确,从可供选择的实验器材中,滑动变阻器 应选用 ___________ ( 填字母代号 )。
( 3 )对于上述测量方法,从实验原理分析可知,在测量无误的情况下,实际测出的电压表内阻的测量值 ____________ (填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ” )真实值 ,且这误差属于 ___________ 误差(填 “ 偶然 ” 或 “ 系统 ” )在其他条件不变的情况下,若 越大,其测量值 测的误差就越 __________ (填 “ 大 ” 或 “ 小 ” )。
a 一半 B 大于 系统 小
【详解】
(1) 按电路图正确连接好电路,把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 a 端,使分压部分电压为零,保护电路。
此方法是半偏法测电压表内阻的方法,所以 ③ 中保持开关 闭合和滑动变阻器滑片 P 的位置不变,断开开关 ,调整电阻箱 的阻值大小,使电压表的指针指到满刻度的一半。
(2) 为了使测量比较精确,便于操作,应该选用最大阻值较小的滑动变阻器 , 即选 B 。
(3) 在测量无误的情况下,实际测出的电压表的内阻值大于真实值,因为当断开开关 时,该支路电阻变大,分压部分电压变大,则当电压表半偏时,电阻箱分得的电压大于电压表两端的电压,则此时电阻箱的阻值大于电压表的内阻,所以使所测电阻值偏大,电压表内阻越大,其测量值的误差就越小。
电阻箱 R 0 的电压超过电压表电压,导致所测电阻也偏大,所以测量电阻大于真实电阻;本误差是由实验原理造成的,属于系统误差。
在其他条件不变的情况下,若 R V 越大,滑动变阻器并联部分两端电压变化越小,其测量值 R 测 的误差就越小。
欧姆定律与电阻定律:
动态直流电路半定量问题的分析方法:
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