题目内容
如图2所示的电路图是为了测量一电压表的内阻而设计的,请写出电压表内阻的表达式并简要说明设计的理由.R是电阻箱,V是待测电压表,电源内阻忽略不计.
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见分析
【试题分析】
有的同学看到这两道题,可能觉得奇怪,认为电流表应该串联在电路中,电压表应该并联在电路中.这其实是一种误解,说明这部分同学还没有完全弄懂电压表和电流表的结构及其用法.
高中物理中常用的电压表和电流表是由灵敏电流表改装成的.常用的灵敏电流表是磁电式电流表,其指针的偏转角度跟通过表头电流成正比,一般表头内阻比较小,表头满偏电流也很小,满偏时灵敏电流表两端的电压自然也很小.在电压、电流较大的情况下,就没法用灵敏电流表测量.如果给灵敏电流表串联一个电阻,分担一部分电压,并且把表盘上的刻度换为相应的电压值,就可以测量较大电压,灵敏电流表就改装为电压表了.如果给灵敏电流表并联一个电阻,分担一部分电流,并且把表盘上的刻度换为相应的电流值,就可以测量较大电流,灵敏电流表就改装为电流表了.据此我们可以把电压表看成一个能读出自身电压的大电阻,电流表看成一个能读出通过自身电流的小电阻,但这两个电阻不同于普通的电阻,它们的电流必须从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,否则表针会反转损坏仪器.(理想电压表内阻认为是无穷大,理想电流表内阻认为是零)
既然电压表和电流表均可看成电阻,那么电压表串联在电路中,电流表并联在电路中也就不足为怪了.只是要明确电压表串联在电路中时,它的读数仅仅是它自身的电压,而并联在电路中时它的读数不仅是自身的电压,也等于与它并联的电阻的电压.电流表并联在电路中时,它的读数仅仅是通过它自身的电流,而串联在电路中时它的读数不仅是通过自身的电流,也是电流表所在支路的电流.这是由串、并联电路的特点决定的.
由以上讲解不难看出,例1中电流表可以看成一个小电阻,当总电压减小时要使其仍能偏转到最大刻度,应使电流表与R1并联部分的电压增大,故应选BD.例2中电压表看成一个大电阻,改变电阻箱的读数测得两组数据.由全电路欧姆定律可解得RV=
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