题目内容
【题目】一实验小组要测量电压表V1的内阻,实验室提供如下器材∶
A.待测电压表V1(量程为0~ 2V,内阻约2kΩ)
B.标准电压表V2(量程为0~ 9V,内阻约4kΩ)
C.滑动变阻器R1(阻值范围∶0~ 10Ω)
D.定值电阻R2=20Ω
E.定值电阻R3 =5.0kΩ
F.直流电源(内阻约1Ω,电动势为12V)
G.开关、导线若干
(1)为使实验结果尽可能准确,除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外,该实验小组还选取了标准电压表V2和一个定值电阻,定值电阻选_______(填器材前面的序号)。
(2)某同学按所给的器材完成了供电部分的电路设计,通过S2切换分压接法与限流接法。请将图中剩下电路的连线补充完整______;当S2断开时,电路为_____接法;为确保电路安全,测量时,开关S2应处于_____________状态。
(3)根据选用的器材,待测电压表V1的读数为U1,定值电阻阻值为R,标准电压表V2的读数为U2,由此得出,待测电压表内阻的表达式为______。
【答案】E 限流 闭合
【解析】
(1)[1]由题知,要测电压表V1的内阻,则需要测出V1的电压和电流,其电压即为V1的示数,但没有电流表,所以无法直接测出电流,故为使实验结果尽可能准确,需要将一定值电阻与V1串联起来分压,然后再与电压表V2并联,故需要大电阻才能满足分压的要求,故定值电阻应选E;
(2)[2]为使测量结果尽量准确,滑动变阻器采用分压接法,电路如图所示
[3]当S2断开时,滑动变阻器只有右边部分接入电路中,故此时为限流接法;
[4]为确保电路安全,测量时,开关S2应处于闭合状态,则一开始测量电压表的示数可以从零开始变化,不会因为电压过大而烧坏仪器;
(3)[5]根据串联电路电压关系,电压表V2示数为U2,则定值电阻R3两端电压为U2-U1,电流为
根据
解得