Question

1．某同學要測量一量程已知的電表內(nèi)阻，所備器材如下：
A．待測電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）
B．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻0.01Ω）
C．定值電阻R₀（阻值2kΩ，額定電流50mA）
D．電池組E（電動勢小于3V，內(nèi)阻可忽略不計）
E．多用電表
F．開關S₁、S₂，導線若干

（1）該同學利用多用電表做了以下實驗：將多用表與電壓表如圖1連接，其主要操作如下
①將選擇開關撥到“×1k”的歐姆擋上；
②將表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋轉(zhuǎn)，使指針指在電阻刻度的零位上；
③把兩根表筆分別與電壓表的兩接線柱相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較大；
④換用“×100”的歐姆擋，隨即記下歐姆數(shù)值；
⑤把表筆從測試筆插孔中拔出后，將多用電表放回桌上原處
該同學在測量時已注意到：不用手碰表筆的金屬桿，那么這位同學在實驗中有哪些操作是錯誤的？（三個錯誤）    錯誤一：換用“×100”的歐姆檔后沒有重新進行歐姆調(diào)零；錯誤二：表盤讀數(shù)應乘倍率；錯誤三：實驗結(jié)束后，沒有把選擇開關置于OFF檔或交流電壓最高檔．
（2）在對該同學的實驗步驟做正確修改后，多用表刻度盤上的指針位置如圖2所示，那么測量結(jié)果大約是3000Ω．
（3）為了更精確的測出此電壓表內(nèi)阻的大小，該同學設計了如圖3所示的A、B兩實驗電路圖．你認為其中較合理的電路圖是B．其理由是R的阻值與電壓表阻值接近，誤差�。�
（4）用你所選擇的電路圖進行實驗時，需要進行測量步驟和記錄的物理量是①伏特表讀數(shù)U₁；②伏特表讀數(shù)U₂，用上述所測各量表示電壓表內(nèi)阻，其表達式為R_V=$\frac{U{\;}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$．

Answer 1

分析 （1）歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零，歐姆表使用完畢，要把選擇開關置于OFFF檔或交流電壓最高檔
（2）根據(jù)選擇倍率求出測量的結(jié)果；
電阻大，乙圖中電流示數(shù)太小，誤差大，丙圖較合理；
開關2 閉合時的電壓為電動勢，斷開時二者串聯(lián)．

解答 解：1、由實驗步驟可知，操作不當之處有：
一、換用“×100”的歐姆檔后沒有重新進行歐姆調(diào)零；
二、表盤讀數(shù)應乘倍率
三、實驗結(jié)束后，沒有把選擇開關置于OFF檔或交流電壓最高檔；
（2）由圖可知，指針所指示刻度為30；故讀數(shù)為：30×100=3000Ω；
（3）較為合理的是B圖，因為電阻較大，A圖中電流表的示數(shù)太小，誤差太大，B圖中R的阻值與電壓表阻值接近，誤差��；
（4）需要直接測量的物理量是 k₂閉合、斷開時伏特表讀數(shù)U₁和U₂；
k₂閉合時，示數(shù)U₁相當于電動勢，斷開時，二者串聯(lián)，電流相等，即$\frac{{{U}_{1}-U}_{2}}{R}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{V}}$，所以 R_V=$\frac{U{\;}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$
故答案為：（1）、換用“×100”的歐姆檔后沒有重新進行歐姆調(diào)零；2、表盤讀數(shù)應乘倍率；3、實驗結(jié)束后，沒有把選擇開關置于OFF檔或交流電壓最高檔．
（2）3000；（3）B；（4）伏特表讀數(shù)U₁；伏特表讀數(shù)U₂；$\frac{U{\;}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}R$

點評 本題考查了歐姆表的使用方法，電路的選擇，要根據(jù)實際情況分析不同的電路圖誤差的原因及誤差大小，選擇最佳電路圖，難度稍大．