题目内容
阻值较大的两个电阻R1和R2串联后,接入电压恒定的电路,如图所示,现用同一电压表依次测量a与b、b与c以及a与c间电压,测量值依次、为U1、U2及U,则( )
A、U1=U2=U | ||||
B、U1+U2>U | ||||
C、
| ||||
D、
|
分析:假设电压表未接入电路时,电阻R1和R2的电压分别为U1′和U2′,电压表的电阻为RV.当电压表测量电压时,与被测电阻并联,电阻减小,分担的电压减小,根据欧姆定律研究U1+U2与U的关系.根据串联电路电流相等,电压与电阻成正比,分别由欧姆定律得到U1、U2与U的关系,再求出
.
U1 |
U2 |
解答:解:A、B、假设电压表未接入电路时,电阻R1和R2的电压分别为U1′和U2′.当电压表测量电阻R1的电压时,与R1并联,并联电阻小于R1,而R2不变,则并联部分的电压小于电压表没有接入电路时的电压,即U1<U1′.同理,U2<U2′,则U1+U2<U1′+U2′,又U1′+U2′=U,则U1+U2<U.故A错误,B错误.
C、D、设电压表的电阻为RV.当电压表测量电阻R1的电压时,根据欧姆定律得到
U1=
U=
R1
同理,U2=
R2
则
=
.故C正确,D错误.
故选:C.
C、D、设电压表的电阻为RV.当电压表测量电阻R1的电压时,根据欧姆定律得到
U1=
| ||
|
RVU |
RVR1+RVR2+R1R2 |
同理,U2=
RVU |
RVR1+RVR2+R1R2 |
则
U1 |
U2 |
R1 |
R2 |
故选:C.
点评:本题中由于电阻与电压表的内阻相差不大,电压表对电路的影响不能忽略,把电压表看成能测量电压的电阻.
练习册系列答案
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(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系式为F=______________.
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数.
表一:球半径r=0.50 cm
风速(m/s) | 10 | 15 | 20 | 30 |
30电压表示数(V) | 2.40 | 3.60 | 4.81 | 7.19 |
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速大小的关系是_______________.
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同的情况下电压表的示数
表二:风速v=10 m/s
球半径(cm) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 |
电压表示数(V) | 9.60 | 2.40 | 1.07 | 0.60 |
根据表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系为____________.(球体积V=πr3)
(3)根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_______________.