Question

14．某電壓表V，量程3V，內(nèi)阻約為2kΩ，為了檢測其表盤讀數(shù)是否準(zhǔn)確，并確定其內(nèi)阻的準(zhǔn)確阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：
A、標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁，量程6V，內(nèi)阻約為7.0kΩ
B、標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻約為3.5kΩ
C、定值電阻R₁=5kΩ
D、滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100，額定電流1.5A
E、電源E，電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻0.5Ω            F、開頭S，導(dǎo)線若干．
①若要檢測V表盤讀數(shù)是否準(zhǔn)確，請?jiān)诩讏D中選擇所需要的器材連接成實(shí)驗(yàn)所需要的電路；

②若電壓表的讀數(shù)如乙圖所示，則其測得的電壓為2.82V；
③若V表表盤讀數(shù)準(zhǔn)確，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻的準(zhǔn)確阻值，請將丙圖連接成實(shí)驗(yàn)所需要的電路；
④如果設(shè)得電壓表V的讀數(shù)為U，電壓表V₁的讀數(shù)為U₁，則被測電壓表V內(nèi)阻的表達(dá)式為R_V=$\frac{U{R}_{1}}{{U}_{1}-U}$．

Answer 1

分析 ①為了檢測V表是否準(zhǔn)確，應(yīng)將準(zhǔn)確電表與之并聯(lián)；
②由最大量程可得出電壓表的最小分度，則可得出電壓表讀數(shù)；
③電壓表本身能顯示電壓值，故只需設(shè)計(jì)電路能測出電流值即可求得內(nèi)阻；
④根據(jù)電路圖及串并聯(lián)電路的規(guī)律可求得電壓表的示數(shù)．

解答 解：①由題意可知，電壓表V量程為3V，只需將V₂與之并聯(lián)，即可得出其示數(shù)是否準(zhǔn)確；
故實(shí)物圖如下圖；

                    圖1
②量程為3V，則最小分度為0.1V，故讀數(shù)為2.80V；
③為了能測量電流，根據(jù)題意可知，已知條件中沒有電流表，故要借助定值電阻；只需將電壓表V與定值電阻串聯(lián)，再與V₁并聯(lián)，即可由串并聯(lián)電路規(guī)律求出V表的示數(shù)；同時(shí)因R₂阻值太小，無法起到有效的保護(hù)作用，只能采用分壓接法；原理圖如下；

          圖2
④并聯(lián)部分總電壓為U₁，則R₁兩端電壓為U₁-U；
則電流為：I=$\frac{{U}_{1}-U}{R}$；
電壓表內(nèi)阻為：R_V=$\frac{U}{I}$=$\frac{U{R}_{1}}{{U}_{1}-U}$；
故答案為：①如上圖1所示；②2.81～2.84；
③如上圖2所示；④$\frac{U{R}_{1}}{{U}_{1}-U}$．

點(diǎn)評 本題考查伏安法測電阻的應(yīng)用，注意分析題意，明確實(shí)驗(yàn)原理，才能找到正確合理的實(shí)驗(yàn)電路及數(shù)據(jù)處理方法．