题目内容
【题目】某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,需准确测量电压表V1的内阻,经过粗测,此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:
电压表V2(量程为5V,内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图,图中M、N为实验小组选用的电表。
(1)请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路_____;
(2)实验电路正确连接,调节滑动变阻器,M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻__________;
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组M表和与之对应的N表的读数,建立直角坐标系,通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为_______;(结果保留2位有效数字)
(4)若测得电压表V的内阻准确值为R0,则将此表改成量程为3V的电压表需______(选填“串”或“并”)联电阻的阻值为__________。
【答案】 2.5 串
【解析】
(1)[1]将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,应将定值电阻与电压表V1(N)串联,为测量电压表V1的内阻,再将电压表V2(M)并联到电压表V1和定值电阻两端,电路如图
(2)[2]根据欧姆定律可得,M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数关系为
(3)[3]Rv1约为2kΩ,而电路分压需要5V,Rv1分到电压为2V,故要求R分压为3V,电阻约为3kΩ,图象斜率约为
(4)[4][5]将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压,根据串联电路规律可知,串联电阻应分1V电压即为电压表V1的一半,串联电路中电流相等,则串联电阻应为电压表V1的一半即为。