题目内容
【题目】(1)读出图中游标卡尺与螺旋测微器的读数,游标卡尺读数为_____mm,螺旋测微器读数为________mm.
(2)要测量某电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2kΩ。实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约为0.1Ω;
电压表V2,量程5V,内阻约为5 kΩ;
定值电阻R1,阻值为30Ω;
定值电阻R2,阻值为3kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值10Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;
开关S一个,导线若干。
①请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,试画出符合要求的实验电路图,并标出所选元件的相应字母代号。
(_______)
②写出电压表V1内阻RV的表达式________,式中各符号的物理意义是__________。
【答案】50.15 5.693(5.691—5.695) 表示的电压,表示和串联的总电压;
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:
50mm+0.15mm=50.15mm
[2]螺旋测微器的固定刻度为5.5mm,可动刻度为19.3×0.01mm=0.193mm,所以最终读数为:
5.5mm+0.193mm=5.693mm
由于需要估读,最后的结果可以在5.691~5.695mm之间;
(2)①[3]2V的电压表的满偏电流:
电流表的量程是0.6A,二者相差太大,所以不能使用电流表测量,要使用电压表,根据串联电阻的分压原理来测量;滑动变阻器的最大电阻是10Ω,在电路中不能分担太大的电压,所以滑动变阻器要采用分压式接法;所以选择的器材有电压表、定值电阻、滑动变阻器、电源,开关、导线,电路原理图如图:
②[4][5]电压表与定值电阻上电压的和等于电压表的电压,根据串联电阻的分压关系得:
解得:
式中表示电压表的读数,表示和串联的总电压(或电压表的读数)。