Question

利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻R_V，R_V约为300Ω．某同学的实验步骤如下：
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，闭合开关S₂，并将电阻箱R₀的阻值调到较大；
②闭合开关S₁，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S₁闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关 S₂，调整电阻箱R₀的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R₀的阻值，即等于电压表内阻R_V．
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，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150Ω）；
B．滑动变阻器（最大阻值50Ω）；
根据以上设计的实验方法，回答下列问题：
（1）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R应选用

B

．（填序号）
（2）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R_测

大于

（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值R_V；且在其他条件不变的情况下，若R越大，其测量值R_测的误差就越

小

（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）实验原理是半偏法测电阻，当变阻器以分压式接入电路时，需要注意滑片的位置，确保滑片与a端电压为零；当闭合开关S₁时调节滑片，使电压表满偏，再断开开关S₂，调整电阻箱R₀的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半．由于Rv约为300Ω，再加之滑动变阻器分压式接入，所以滑动变阻器的阻值要偏小．
（2）从实验原理分析可知，当再断开开关S₂，调整电阻箱R₀的阻值，从而使得干路电流减小，路端电压变大，滑动变阻器两端电压变大，当电压表示数为一半，而电阻箱R₀的电压稍大于电压表电压，由串联电路知识可得，测电阻偏大．

解答：解：（1）该实验中，滑动变阻器采用了分压接法，为方便实验操作，要选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选择B；
（2）从实验原理分析可知，当再断开开关S₂，调整电阻箱R₀的阻值，当电压表半偏时，闭合电路的干路电流将减小，故内电压降低，路端电压升高，从而使得滑动变阻器并联部分两端电压变大，即使电压表示数为一半，而电阻箱R₀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；
若R越大，断开S₂后，分压电路两端电压变化越小，分压电路电压越接近于不变，其测量值R_V测的误差就越小．
故答案为：（1）B；（2）大于，小

点评：考查半偏法测电阻，其实电压表就是能读出电压的电阻，通过电压半偏法来测量电阻的阻值，明确会测量过程中的误差