Question

（1）如图a所示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表的内电阻RV的电路图，其中RV的电阻约为几千欧，具体

（1）如图a所示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表的内电阻RV的电路图，其中RV的电阻约为几千欧，具体实验步骤如下：①把滑线变阻器的滑动片P滑到N端，将电阻箱R0的阻值调到零；②闭合电键S，调节滑线变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V；③再调节电阻箱R0，使电压表的示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值；④断开电键S，整理好仪器．a）现有电阻箱：A（0～999.9Ω，0.8A），电阻箱B（0～9999Ω，0.2A）；直流电源：E1（2V，内阻不计），E2（6V，内阻不计）．其中电阻箱应选用______（填“A”或“B”），直流电源应选用______（填“E1”或“E2”）；b）请根据图a，在图b中用笔画线代替导线，连接好实物电路；c）为了提高实验精确度，所选用的滑线变阻器R的最大阻值应______电阻箱R0的最大阻值．（填“远大于”或“远小于”）；d）若在此实验中读出的电阻箱R0的阻值为3200Ω，则此电压表的内阻的测量值为______Ω，由于系统误差的存在，测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）．（2）某同学在实验室测汽车电热器在不同电压下的电功率，此电热器额定电压为12V（车用蓄电池输出的最高直流电压）．该同学用学生电源代替蓄电池，输出电压为16V，导线、开关等已经备齐，供选择的器材有：A．0～3A电流表 B．0～0.6A电流表 C．0～3V电压表D．0～15V电压表 E．0～10Ω、0.5A滑动变阻器 F．0～10Ω、2A滑动变阻器该同学测量的数据记录如下： U/V 2.4 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0 I/A 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50①合理选择使用的器材：电流表______，电压表______，滑动变阻器______（填序号）．②在图c方框中画出合理的电路图．③电热器的额定功率为______W．

Answer 1

解答：解（1）（a）因待测电压表内阻为几千欧，所以电阻箱应选B；因电压表量程为3V，所以电源应选E₂
（b）实物连线图如图
（c）因为该实验采用半偏法测量电压表的内阻，要求电阻箱所在支路电阻变化时，电压近似不变，则滑动变阻器R的最大阻值应远小于电阻箱R₀的最大阻值．
（d）由于滑动变阻器的输出端电压基本不变，等于3V，所以当电压表读数为1.5V时，电阻箱两端电压也为1.5V，所以电压表电阻应等于电阻箱的阻值，即电压表内阻为3200V．
由于系统误差的存在，实际上滑动变阻器的输出端电压略有变化，根据串并联规律可知，当电阻箱阻值从零变大后变阻器的输出电压将变大，即当电压表半偏时，电阻箱两端电压应大于电压表电压，所以电阻箱阻值应大于电压表内阻，故测量值偏大．
（2）①由实验数据可知：电压最大值12.0V，所以电压表选D，电流最大值0.50A，所以电流表选B，滑动变阻器通过的电流要大于0.5A，所以选择F．
故选：BDF
②电压、电流从0开始测量，滑动变阻器接成分压式．
由题给数据，电热器的电阻大约10Ω左右，采用电流表外接法．电路图如下．
③当电压为12V时，电流为0.5A，所以电热器的额定功率为：P=UI=6W
故答案为：（1）（a）B，E₂；（b）如图；（c）远小于
（d）3200，偏大
（2）①B、D、F；②如图；③6 W