题目内容
实验室配备的电压表的内阻其实并非很大。现在设计测定量程为3 V的电压表内阻的精确值(内阻约为2kΩ),实验室中提供的器材有: 电阻箱R(最大电阻为9999.9 Ω), 定值电阻r1=5kΩ, 定值电阻r2=10kΩ,电源E(电动势约为12 V、内阻不计),开关、导线若干。
设计的实验电路如图所示,先将电阻箱R的阻值调到最大,连接好实物电路;然后闭合开关,调节电阻箱R的阻值,使得电压表的指针刚好半偏,记下此时电阻箱的阻值R1;再次调节电阻箱R的阻值,使电压表的指针刚好满偏,记下此时电阻箱的阻值R2。
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(1)实验中选用的定值电阻是 ;
(2)由上述的实验过程分析可得电压表内阻RV的表达式为RV= .(请用字母R1、R2和r表示)
(3)若实验中使用的电源E的内阻并不为零,则该实验测得的电压表内阻RV的值与真实值相比将( )
A.偏小 B.不变 C.偏大 D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定
【答案】(1)r1;(2)R1-2R2-r1;(3)C.
【考点】把电流表改装成电压表.
【解析】解:①设保护电阻的电阻为r,由欧姆定律应有:
•E=3V,RV=2kΩ,E=12V,
代入数据解得:r=6kΩ,所以定值电阻应选r1.
②结合实验步骤,根据欧姆定律应有:E=
,E=U+
(R2+r1),
联立解得:R
V=R1-2R2-r1;
③若电源的内阻不能忽略,由闭合电路欧姆定律可知,电流增大,电源的路端电压减小,则②式中应满足:
U+
(R2+r1)<
,解得:RV<R1-2R2-r1,所以测量值偏大,故C正确.
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