题目内容

13.现有一只电压表、有刻度但无刻度值,要求尽可能精确地测量这个电压表的满偏电压Ug,提供以下可选用的器材及导线若干.
A.待测电压表V1,满偏电压约3V,内阻RV1=3kΩ,刻度均匀、总格数为N;
B.电流表A:量程0.6A、内阻RA约0.1Ω;
C.电压表V2:量程15V、内阻RV2约15kΩ;
D.标准电阻R1=10Ω;
E.标准电阻R2=10kΩ;
F.滑动变阻器R:最大阻200Ω;
G.学生电源E,电动势15V,内阻不计;
H.开关一个.
(1)如图方框中已画出部分实验电路图,请你完成剩余的部分电路图,并标上题目中所给仪器字母代号.
(2)测出多组数据,其中一组数据中待测电压表V1指针偏转了n格,可计算出满偏电压Ug=$\frac{NU{R}_{V1}}{({R}_{2}+{R}_{V1})n}$ (用字母表示),式中除题目已给的物理量外,其他字母符号表示的物理量意义是标准电压表V2的读数.

分析 (1)根据题意及给出的仪表进行分析,明确实验中应采用的接法及电路图;
(2)根据所设计的电路图,利用欧姆定律及串并联电路的规律可得出满偏电压值.

解答 解:①待测电压表内阻已知,若能求出电路中的电流即可明确其不同刻度处时的电压,根据格数即可求得满偏电压值;因电压表中允许通过的电流较小,不能用用让其与待测电流表相串联,故只能用电压表并联的方式测出电压值,而V2量程过大,故应串联一保护电阻;原理图如图所示;

(2)若V2示数为U,则流过V1的电流I=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{V1}}$;
待测电压表的示数为:IRV1=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{V1}}$R1;
故满偏电压Ug=$\frac{NU{R}_{V1}}{({R}_{2}+{R}_{V1})n}$;其中U是直流电压表V的指针指到第n格时,标准电压表V2的读数
故答案为:(1)如图所示;(2)$\frac{NU{R}_{V1}}{({R}_{2}+{R}_{V1})n}$;标准电压表V2的读数

点评 本题为探究型实验,要注意根据题意明确实验原理,注意所给仪器的正确使用,学会分析问题非常关键.

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