题目内容

(2010?宣武区二模)(1)从图中读出球的直径是
11.70
11.70
mm.
(2)有一个量程为3V的电压表,代号为④,经过初步粗测其内阻大约为3kΩ,现在的任务是:测出该电压表内阻的精确值.现在实验室可提供的器材有:
①取值范围为0.1Ω到9999.9Ω,最大电流为0.1A,代号为Ra的电阻箱一台;
②最大电阻为1000Ω最大电流为0.2A,代号为尺Rb的滑动变阻器一个;
③开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源一个,代号为E;
④代号为K的电键一个;
⑤供连接用的导线若干条.

要求:
(a)在这些器材中,适当选择有用的器材,设计一个简便易行的测量电路,画出电路图并标出所用器材的代号.
(b)列出测量步骤:并写出计算电压表内阻的最终表达式.
R
 
V
=
R
 
2
-
2R
 
1
R
 
V
=
R
 
2
-
2R
 
1
分析:本题的关键是先画出电路图,若根据闭合电路欧姆定律能解出电压表的内阻,则实验即可完成.
解答:解:(1)游标卡尺读数为d=11mm+14×0.05mm=11.70mm
(2)(a)设计的测量电路如图所示.

(b)由分析可以确定实验步骤如下:
①将待测电压表、电阻箱Ra、电源E和电键K按图所示电路用导线连成测量电路.
②把Ra放至最大值,按下电键K,接通电路.
③调节电阻箱Ra的电阻值,使得电压表的指针指向3.0V(即指针满偏),记下此时电阻箱Ra的阻值,记作:R1
④增大电阻箱Ra的阻值,使得电压表的指针指向1.5V(即指针半偏),记下此时电阻箱Ra的电阻值,记作:R2
则根据闭合电路欧姆定律应有E=U+
U
 
 
R
 
V
R
 
1
及,E=
U
2
+
U
2
R
 
V
R
 
2
,解得
R
 
V
=
R
 
2
-
2R
 
1

故答案为(1)11.70
        (2)(a)如图,(b)
R
 
V
=
R
 
2
-
2R
 
1
点评:本题也可以通过两次调整变阻箱阻值,读出电压表的示数
U
 
1
U
 
2
,然后根据闭合电路欧姆定律E=
U
 
1
+
U
 
1
R
 
V
R
 
1
及E=
U
 
2
+
U
 
2
R
 
V
R
 
2
即可求解.
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