Question

【题目】某实验小组要用电阻箱和电压表测量某型号电池组的电动势E和内阻r，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻，实验室恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图1所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成电池组电动势和内阻的测量，他用到的实验器材有：待测电池组（电动势约为4V，内阻约50Ω），双向电压表（量程为3V，内阻约为2kΩ）；电阻箱R1（0~9999Ω），滑动变阻器R2（0~200Ω），一个单刀双掷开关及若干导线。

（1）按照如图1所示的电路图在图2中画出正确的实物连接图__________；

（2）利用半偏法测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤：

①将R2的滑动触片滑至最左端，将电阻箱阻值调为0，将开关拨向________（填“1”或“2”）位置；

②调节R2的滑动触片，使电压表示数达到满偏；

③保持R2不变，调节R1，使电压表的示数达到半偏；

④读出电阻箱的阻值，记为R1，则电压表的内阻RV= R1．

若测得电压表内阻为2kΩ，可分析此测量值应________真实值．（填“大于“、“等于”、“小于”）

（3）接下来测量电源电动势和内阻，实验步骤如下：

①将R2的滑动触片移到最______端，不再移动，将开关S拨至_____（填“1”或者“2”）位置；

②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；

③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，做出图象．如图3所示．其中横轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为：______________，内阻的表达式为：______________．（用字母k和b表示）

Answer 1

【答案】 1 大于 左 2

【解析】（1）实物图如图所示

（2）开关应接1，使得电阻箱和电压表串联，从而实现调节电阻箱达到电压表半偏的实验步骤；调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的一半时，电路总电阻变大，电路总电流变小，滑动变阻器与电源内阻分压变小，电阻箱与电压表两端总电压变大，当电压表示数变为满偏电压一半时，电阻箱两端电压大于电压表满偏电压一半，电阻箱阻值大于电压表内阻，如果认为电压表内阻等于电阻箱阻值，则电压表内阻的测量值偏大．

（3）测电源电动势与内阻，应将开关S拨至2位置，应使得滑动变阻器连入电阻的电阻为零，即触片移动到最左端，这样电压表测量路端电压，通过调节电阻箱电阻调节电压表示数；

（4）由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势，则，由图示图象可知，图象截距，图象斜率，则电源电动势，电源内阻．