题目内容
(2006?淮安二模)实验室内有一电压表,量程为5V,内阻约为2.5kΩ.现要测量其内阻,实验室提供如下器材:电源E1(电动势为3V,内阻不计),电源E2(电动势6V,内阻不计),电阻箱R,滑线变阻器R1(总阻值约15Ω,额定电流1A),滑线变阻器R2(总阻值约150Ω,额定电流1A),开关S及导线若干.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,请你根据提供的器材,设计一个测量电压表内阻的电路.
(1)在方框内画出你所设计的电路图;
(2)在你设计的电路中,电源应选
(3)用你设计的电路测量出的电压表内阻将
(4)若实验用的器材如图所示,图中已连好部分连线,在不变动已有连线的前提下,正确完成其余连线.
(1)在方框内画出你所设计的电路图;
(2)在你设计的电路中,电源应选
E2
E2
,滑线变阻器应选R1
R1
;(3)用你设计的电路测量出的电压表内阻将
大于
大于
真实值(填等于、小于或大于);(4)若实验用的器材如图所示,图中已连好部分连线,在不变动已有连线的前提下,正确完成其余连线.
分析:(1)由于没有电流表,不能测量电流,可采用半偏法设计电路:将待测电压表与电阻箱串联,变阻器采用分压式接法.
(2)电源的电动势应大于电压表的量程.变阻器接成分压时,为方便调节,应选用总电阻较小的变阻器.
(3)根据实验原理,分析误差.注意并联支路的电阻增大时,并联总电阻增大,变阻器输出的电压将增大.
(2)电源的电动势应大于电压表的量程.变阻器接成分压时,为方便调节,应选用总电阻较小的变阻器.
(3)根据实验原理,分析误差.注意并联支路的电阻增大时,并联总电阻增大,变阻器输出的电压将增大.
解答:解:(1)由于没有电流表,不能测量电流,可采用半偏法设计电路:将待测电压表与电阻箱串联,变阻器采用分压式接法,电路图如右所示:
(2)电源的电动势应大于电压表的量程,故选E2.变阻器接成分压时,为方便调节,应选用总电阻较小的变阻器,故选R1.
(3)当保持滑线变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱电阻变大时,电阻箱与电压表串联的总电阻增大,总电压增大,所以电阻箱实际电压大于电压表的电压,由于串联,电阻箱的电阻大于电压表的内阻,而用电阻箱的电阻代表电压表的内阻,测量值将大于真实值.
4)实物连线如图
答:(1)(2)E2,R1 (3)大于 (4)
(2)电源的电动势应大于电压表的量程,故选E2.变阻器接成分压时,为方便调节,应选用总电阻较小的变阻器,故选R1.
(3)当保持滑线变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱电阻变大时,电阻箱与电压表串联的总电阻增大,总电压增大,所以电阻箱实际电压大于电压表的电压,由于串联,电阻箱的电阻大于电压表的内阻,而用电阻箱的电阻代表电压表的内阻,测量值将大于真实值.
4)实物连线如图
答:(1)(2)E2,R1 (3)大于 (4)
点评:本题是一种等效替代的设计思路,是常用的半偏法.画电路图时,要与实物图匹配,仪器上要标上代号,注意这些细节,减少无谓丢分
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