Question

某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验．

(1)他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00×10³ Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．

(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R_V，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：

A．断开开关S，按图2连接好电路；

B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；

C．将电阻箱R₀的阻值调到零；

D．闭合开关S；

E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V位置；

F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R₀的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R₀的阻值，此值即为电压表内阻R_V的测量值；

G．断开开关S.

实验中可供选择的实验器材有：

a．待测电压表

b．滑动变阻器：最大阻值2 000 Ω

c．滑动变阻器：最大阻值10 Ω

d．电阻箱：最大阻值9 999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω

e．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ω

f．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略

g．开关、导线若干

按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：

①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)．

②电压表内阻R_V的测量值R_测和真实值R_真相比，R_测________R_真(填“>”或“<”)；若R_V越大，则 越________(填“大”或“小”)．

Answer

(1)1.0； (2)①c， d； ②＞， 小；

【解析】（1）电压表的示数即为等效电路的路段电压，由表盘读数可知，现在的欧姆表用的是“”档，故现在的多用表内阻为1500Ω，由闭合电路欧姆定律可得

（2）滑动变阻器选择分压式接法，故选择阻值较小的，c可用；电压表半偏时，所串联变阻箱电阻约为3000Ω，故变阻箱选择d；

由闭合电路欧姆定律可知，随着电阻箱的阻值变大，电源两端的路端电压随之变大，当电阻箱调至使电压表半偏时，此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大，故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的，故有R测＞R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小。