题目内容
【题目】某同学想要测量一只电压表V的内阻,实验室提供的器材如下:
A.电池组(电动势约为3V,内阻不计);
B.待测电压表V(量程3V,内阻约);
C.电流表A(量程3A,内阻);
D.滑动变阻器(最大阻值为)
E.变阻箱(0~9999);
F.开关和导线若干
(1)该同学设计了如下四个电路,为了较准确地测出该电压表内阻,你认为合理的是________.
A. B. C. D.
(2)用你选择的电路进行实验时,为了能作出相应的直线图线、方便计算出电压表的内阻,你认为应该选________为纵坐标,_________为横坐标建立坐标轴进行数据处理(填所测物理量的名称或符号).
(3)根据前面所做的选择,利用实验数据所作图像的斜率为、截距为b,则待测电压表V内阻的表达式___.
【答案】C R
【解析】
(1)A、图A所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路,电源电动势约为3V,电压表内阻约为,由于电压表内阻太大,电路电流很小几乎为零,电流表无法准确读数,A电路不合理;
B、图B电路中由于滑动变阻器最大阻值为,电路电流较小,改变阻值过程中,电流表读数变化范围太小,因此B电路不合理;
C、图C电路,由于电阻箱电阻最大阻值为,改变电阻箱阻值可以改变电压表示数,测出多组实验数据,因此比较合理的实验电路是图C;
D、图D电路中当电阻箱电阻较大时,电压表便于读数,但电流表示数很小不便读数,当电阻箱电阻小较小时,电流表读数不超过五分之一满偏,故D电路不合理;
(2)选用图C所示实验电路,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和电阻箱的阻值R,由于电源内阻可以忽略不计,由闭合电路欧姆定律可得:
此式可改写为:
以R为横坐标,为纵坐标,作出图象,用图象法处理实验数据;
(3)由,则图象的斜率为:
截距为:
则电压表内阻为:
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