题目内容
【题目】(1)某同学想测定一电压表内阻,他先用多用电表欧姆档进行粗测。该同学在进行欧姆调零时不慎调零不足。则该同学测到的电压表内阻与实际内阻相比_______(填偏大、偏小、相等)。
(2)该同学选用下列实验器材对电压表内阻进行较精确测量。
A.待测电压表V1(3V,内阻Rv1约为3K,测量值记为U1)
B.电流表A1(0.6A,内阻RA1约为1,测量值记为I1)
C.电压表V2(6V,内阻RV2为6K,测量值记为U2)
D.滑动变阻器R0(0~10 1A)
E.定值电阻R1(3K)
F.定值电阻R2(10)
G.直流电源E(电动势为18V,内阻约为1)
①为了较精确测量待测电压表内阻,试选用上述器材并在虚线框中设计实验电路(电路中应标明所选仪器代号)。_______
②写出用所选仪器测量电压表内阻的表达式(电流、电压用测量值表示,电阻用对应代号表示)___________________。
【答案】偏大
【解析】
由欧姆表测电阻基本原理可知欧姆调零不足,即实际内阻大于理论内阻;测量电阻的基本原理是伏安法,待测电压表可读出本身的电压,可与定值电阻串联,用电压表V2测出串联总电压,即可根据串联电路电压与电阻成正比的特点求解电压表的内阻.由于变阻器总电阻较小,为方便调节,可接成分压式;
解:(1)由欧姆表测电阻基本原理,,实验中,欧姆调零不足,即实际内阻大于理论内阻,当指针指在某位置时,实际电阻小于测得电阻,即测量值偏大;
(2)实验中,采用伏安法测量电压表内阻,电压表电压为U1,因电压表满偏电流只有1mA左右,用题目所给电流表无法直接测量,故采用电压表V2间接测量,电压表V2内阻已知,即为流过V2的电流。实验中,滑动变阻器阻值较小,采用分压式接法便于调节电压,但滑动变阻器有最大电流,若直接将滑动变阻器与电源串联,会使滑动变阻器超载,故将定值电阻R2与滑动变阻器串联,保护电路。实验电路如图所示。
(3)待测电压表电流,待测电压表电压为,故待测电压表电阻