题目内容
要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω
C.定值电阻R (阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关S1S2导线若干
有一同学利用上述器材进行了如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率且操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图1所示,则测量结果是

(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图2甲、乙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是
(3)当选用其中的乙电路进行实验时,其实验步骤是:闭合S1,再闭合S2,读得电压表为U1,断开S2,读得电压表示数为U2.用上述所测物理量的符号表示电压表的内阻Rv=
R
R.
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω
C.定值电阻R (阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关S1S2导线若干
有一同学利用上述器材进行了如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率且操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图1所示,则测量结果是
3000
3000
Ω.(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图2甲、乙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是
乙
乙
.(3)当选用其中的乙电路进行实验时,其实验步骤是:闭合S1,再闭合S2,读得电压表为U1,断开S2,读得电压表示数为U2.用上述所测物理量的符号表示电压表的内阻Rv=
| ||||
|
| ||||
|
分析:本题(1)读数时注意倍率的含义;题(2)的关键是根据欧姆定律估算得出采用甲图时电流表将无法读数,采用乙图则可以;题(3)根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律即可求解.
解答:解:(1)欧姆表读数为
=30×100Ω=3000Ω
(2)根据欧姆定律,若用甲图,通过电压表的最大电流为
=
≈
A=1mA,由于1mA远小于电流表的满偏电流50mA,所以甲图中电流表的示数太小,误差太大;乙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小,所以合理的电路是乙图.
(3)由题意可知,当闭合
和
时,电压表示数
=E,断开
时应满足E=
+
?R,
联立解得
=
R
故答案为:(1)3000
(2)乙
(3)
R
| R | V |
(2)根据欧姆定律,若用甲图,通过电压表的最大电流为
| I | V |
| ||
|
| 3 |
| 3000 |
(3)由题意可知,当闭合
| s | 1 |
| s | 2 |
| U | 1 |
| s | 2 |
| U | 2 |
| ||
|
联立解得
| R | V |
| ||||
|
故答案为:(1)3000
(2)乙
(3)
| ||||
|
点评:对电路设计问题,要先画出可能的电路图,然后再通过相应的物理规律进行求解讨论即可.
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