题目内容
【题目】某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻,实验过程如下:
(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表_____(填“正”或“负”)接线柱相连;若已知多用电表内电源电动势为9V,所用档位为“×1K”档,调零后测量,指针位置如图所示.此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处.则所测电压表内阻约为___________,量程为____________.
(2)若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:
待测电压表Vx
电流表A(量程0.6A,内阻约为3Ω)
电压表V(量程l0V,内阻约为30kΩ)
定值电阻R0(阻值为10kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,额定电流为1A)
滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,额定电流为lA)
电源E(电动势为15V,内阻约为1Ω)
开关和导线若干
①为了较精确的测量电压表内阻,则测量电路应该选择如下电路中的________.
②写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________.
【答案】 负; ; 6V; D; ;
【解析】(1)多用电表红表笔连接多用电表内部的电池的负极,所以实验中多用电表红表笔应与电压表的 负接线柱相连;由图1可知,多用电表的读数为15.0,倍率为1k,所以电压表的内阻为:RV=15.0×1kΩ=15.0kΩ,同时又图1可知,欧姆表的指针在满刻度的一半处,根据欧姆表的原理可知: , ,代入数据可得:Rg+R0=RV=15.0kΩ,所以电压表的电压: ,所以电压表的量程: 。
(2)①A图结合电压表的读数与电流表的读数,可以测量电压表的内电阻,但考虑到电流表的量程是0.6A,而电压表的电阻值较大,电流值的电流值一定远小于0.6A,所以电流表的读数一定很小,所以读数的误差会比较大,故A可以;B图中两个电压表并联,可以校准电压表的读数,但不能测量电压表的内电阻;故B错误;C图中电流表的读数是并联电阻部分的电流值,所以测量的结果是并联部分的电阻值,不是电压表的电阻值,故C错误;D图中,电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和,定值电阻上的电压:UR=U-Ux,所以电压表的电阻值,比较A与D的结论可知,D比A图中的测量结果准确性更高,故D比A更好。所以选D。
②电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和,定值电阻上的电压:UR=U-Ux,所以电压表的电阻值。