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精英家教网实验室内有一毫伏电压表mV(量程500mV,内阻约500Ω),现要测其内阻RV,实验室还提供下列器材:
干电池E(电动势约3V,内阻较小)        
滑动变阻器R1(电阻0-20Ω)
定值电阻R2(电阻为500Ω) 
定值电阻R3(电阻为40Ω)
标准电流表精英家教网(量程15mA,内阻约100Ω)  
开关S及导线若干
(1)请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻RV的测量电路,要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的
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,把实验电路原理图画在虚线方框内(标明各元件字母代号).
(2)写出需要测定的物理量;写出须直接应用的已知物理量.(均用文字和字母表示).
(3)用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为RV=
 
分析:实验要求尽可能精确地测出毫伏表内阻,所以滑动变阻器采用分压式接法,由于毫伏电压表量程较小,所以采用毫伏电压表与定值电阻并联到电路中.
解答:解:(1)毫伏电压表mV的额定电流约:Ig=
Uv
Rv
=
500mV
500Ω
=1mA

毫伏电压表mV的额定电流太小,若与定值电阻R3并联,并联后的电流约13mA左右,与电流的量程差不多;另外,由于毫伏电压表mV的额定电压也太小,所以滑动变阻器采用分压式接法.接法如图.另外,由于毫伏电压表mV若与定值电阻R3并联后的电流约13mA左右,也可以将毫伏电压表mV、R2、R3同时并联在一起.见下图
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(2)Ⅰ.根据部分电路的欧姆定律,R=
U
I
,需要测量的物理量有:毫伏表的读数U,电流表的读数I
Ⅱ.由于待测电阻与R3 并联,所以需要知道定值电阻R3的阻值(或定值电阻R2、R3的阻值)
(3)由于:R=
U
I
R=
RVR3
RV+R3
,整理得:RV=
UR3
IR3-U
(左侧电路)
故答案为:(1)如图;
(2)需要测量的物理量有:毫伏表的读数U,电流表的读数I;需要知道定值电阻R3的阻值;
(3)RV=
UR3
IR3-U
(左侧电路)
点评:考查电流表的改装原理,会求所并联的阻值,及量程的分析.
练习册系列答案
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(1)在验证机械守恒定律的实验中,在光滑水平的桌子边缘,放一条铁链,轻轻扰动铁链,使它下滑,在铁链下滑过程中,桌子边缘P点的传感器接收到压力信号,并将其输入计算机,经过处理后画出相应的图象,图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的信号随铁链下落长度变化的图线.
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①由图象可以得出:铁链的长度为
 
m,总质量为
 
kg
②若转化传感器的处理模式,记录铁链下落加速度随下落长度的变化图象,如图(C)所示,由图可知当铁链的Q点(图a)恰好滑离桌边时,铁链的速度为V1=
 
m/s.如果机械能守恒,那么理论上Q点的纵坐标的值应为
 
,速度应为V2=
 
m/s.比较V1、V2的大小,从而判断机械能守恒.
(2)实验室内有一毫伏电压表mV(量程500mV,内阻约500Ω),现要测其内阻RV,实验室还提供下列器材:
干电池E(电动势约3V,内阻较小)        滑动变阻器R1(电阻0-20Ω)
定值电阻R2(电阻为500Ω)               定值电阻R3(电阻为40Ω)
标准电流表精英家教网(量程15mA,内阻约100Ω)  开关S及导线若干
①请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻RV的测量电路,要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的
13
,画实验电路原理图(标明各元件字母代号).
②写出需要测定的物理量
 
;写出须直接应用的已知物理量
 
.(均用文字和字母表示).
③用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为RV=
 

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