Question

2．為測量一表頭的內(nèi)阻，某同學(xué)進行了如下步驟，已知可供選擇的儀器如下：
待測電表G（I_g=5mA，r_g約300Ω）
電壓表V₁（0-20mV，內(nèi)阻約1kΩ） 
電壓表V₂（0-1.5V，內(nèi)阻約2kΩ）
電阻箱R（0-999.9Ω）         
滑動變阻器R₁（0-20Ω）
干電池（1.5V）              
開關(guān)K₁和單刀雙擲開關(guān)K₂及導(dǎo)線若干
操作步驟：
（1）設(shè)計測量原理圖（參考下面操作步驟并要求能夠調(diào)節(jié)電壓從0開始），將設(shè)計的原理圖畫在下面空白處．
（2）根據(jù)題目要求選擇合適的電壓表，選V₂．（請?zhí)顚憙x器符號）
（3）按照原理圖正確連接儀器．
（4）閉合K₁，K₂扳至一端，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使待測表頭指示某刻度穩(wěn)定，電壓表指針指在某一刻度值U₀．
（5）保持R₁滑動頭位置不變，斷開K₁后將電阻箱阻值置于零，K₂扳至另一端，閉合K₁，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針仍然指向原來的示數(shù)U₀．
（6）如圖為電阻箱阻值，則表頭的內(nèi)阻r_g=295.1Ω．

Answer 1

分析 （1）要求能夠調(diào)節(jié)電壓從0開始，則滑動變阻器使用分壓法，再結(jié)合實驗步驟設(shè)計電路圖即可；
（2）根據(jù)表頭的滿偏電流和大約電阻值求出滿偏電壓，進而選擇電壓表；
（5）表頭與電阻箱并聯(lián)，若開關(guān)分別與表頭、電阻箱相連時，電壓表示數(shù)不變，則表頭的內(nèi)阻等于電阻箱的內(nèi)阻；
（6）根據(jù)電阻箱的示數(shù)得出表頭內(nèi)阻．

解答 解：（1）要求能夠調(diào)節(jié)電壓從0開始，則滑動變阻器使用分壓法，待測電表G與電阻箱并聯(lián)，電壓表測量并聯(lián)電路電壓，實驗電路圖，如圖所示：

（2）待測電表G的滿偏電壓U_g=I_gR_g=5×300mV=1500mV=1.5V，則電壓表選擇V₂，
（5）保持R₁滑動頭位置不變，斷開K₁后將電阻箱阻值置于零，K₂扳至另一端，閉合K₁，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表指針仍然指向原來的示數(shù)U₀，
則電表G的內(nèi)阻與電阻箱的電阻相等，
（6）根據(jù)電阻箱的示數(shù)可知，表頭的內(nèi)阻r_g=295.1Ω．
故答案為：（1）如圖所示；（2）V₂；（5）仍然指向原來的示數(shù)U₀；（6）295.1Ω．

點評 本題考查伏安法測量內(nèi)阻，為探究性實驗，在解答時一定要先通過步驟明確實驗原理，明確實驗要求才能準確求解，同時注意電表的改裝原理，明確并聯(lián)電路規(guī)律的應(yīng)用．