Question

【題目】利用如圖所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內阻Rv（約為300Ω）。 某同學的實驗步驟如下：

①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調到較大；

②閉合電鍵S1，調節滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；

③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內電阻RV=_____________Ω。

實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999．9Ω）、電池（電動勢約1．5V，內阻可忽略不計）、導線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實驗器材：

A．滑動變阻器：最大阻值200Ω

B．滑動變阻器：最大值阻10Ω

C．定值電阻：阻值約20Ω

D．定值電阻：阻值約200

根據以上設計的實驗方法，回答下列問題。

①為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用___________，定值電阻R' 應選用______________（填寫可供選擇實驗器材前面的序號）。

②對于上述的測量方法，從實驗原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實際測出的電壓表內阻的測量值R測___________真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。

Answer 1

【答案】RV=298Ω ①B， C ②大于，系統，小

【解析】試題分析：（1）由實驗原理可知，電壓表內阻與電阻箱的阻值的一半，故電壓表內阻為298Ω；

①該實驗中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實驗操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護作用，因電源電動勢為1．5V，若保護電阻太大，則實驗無法實現，故定值電阻應選用C；

②從實驗原理分析可知，當再斷開開關S2，調整電阻箱R0的阻值，當電壓表為原來的三分之一時，閉合電路的干路電流將減小，故內電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯部分兩端電壓變大，即使電壓表示數為一半，而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實電阻；本誤差是由實驗原理造成的，屬于系統誤差；且在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。