题目内容

【题目】(1)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表—欧姆表.

①用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计.闭合开关,将电阻箱阻值调到3kΩ时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到12kΩ时,电压表指针指在如图(b)所示位置,则电压表的读数为_____V.由以上数据可得电压表的内阻RV=_____Ω.

②将图(a)的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图(c)所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻制度,进行如下操作:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“3.0V”处,此处刻度应标阻值为_____kΩ(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1V”处对应的电阻刻度为_____kΩ.

③若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确的使用方法再进行测量,其测量结果将_____.

A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定.

(2)某同学想要测量一个未知电阻Rx,他能够使用的器材如下:

A. 待测电阻Rx,阻值约为20Ω;

B. 电流表A1 ,量程为30mA,内阻约为20Ω;

C. 电流表A2 ,量程为5mA,内阻r2 = 250Ω;

D. 定值电阻R0,阻值为R0 =30 Ω;

E. 定值电阻R1,阻值为R1 =300Ω;

F. 滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω;

G. 电源E,电动势约为3V,内阻不大但不可忽略;

H. 开关S及若干导线.

该实验要求没有系统误差,可以测量多组数据且调节方便,而且电表指针的偏转角能够调节到尽可能大,则:

①该实验应选择的器材有________;

②在答题卡的虚线框中画出该实验的电路图____________;

③若两电流表的示数表示为I1、I2,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________.

【答案】 1.50 6k 2 C ABCDFGH

【解析】(1) ①由图(b)所示电压表表盘可知,其分度值为0.1V,示数为1.50V;电源内阻不计,由图(a)所示电路图可知,电源电动势: ,由题意可知: , ,解得;

②电压表的示数为3V,则与之并联部分相当于断路刻度应标阻值为∞,根据欧姆定律可得,电压表的示数为1V时,根据欧姆定律可得,联立解得;

③若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,则电池内阻变大,电阻箱的阻值变小,总内阻不变,其测量结果将不变;

(2) ①电源开关导线待测电阻,以及滑动变阻器必选,两个电流表中A1作为电流表用,内阻已知的电流表A2作为电压表使用,为了让两个电表同时有较大偏转,需选择定值电阻R0=30Ω与Rx串联在一起进行测量;故该实验应选择的器材有ABCDFGH;

②因为要求测量多组数据且调节方便,故选择分压式供电电路,电源电动势E≈3V,电流表A2,量程为:I2=5mA,内阻为:r2=250Ω,电流表A1,量程为30mA,内阻约为20Ω;待测电阻Rx,阻值约为20Ω;又因为要求电表指针的偏转角能够调节到尽可能大,考虑电流表A2达满偏时电流表A1也接近满偏,有: ,可得需要串联的电阻阻值约为:R=30Ω;故选择R0=30Ω与Rx串联在一起进行测量,画出该实验的电路图,如图所示;

③若两电流表的示数表示为I1、I2,根据欧姆定律结合串并联电路特点,可得待测电阻阻值的表达式:

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