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从下列实验器材中选出适当的器材,设计实验电路来测量两个电压表的内阻,要求方法简捷,操作方便,可进行多次测量并有尽可能高的测量精度.A.待测电压表V1,量程0~3V,内电阻约20k
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从下列实验器材中选出适当的器材,设计实验电路来测量两个电压表的内阻,要求方法简捷,操作方便,可进行多次测量并有尽可能高的测量精度.
A.待测电压表V1,量程0~3V,内电阻约20kΩ-40kΩ
B.待测电压表V2,量程0~3V,内电阻约20kΩ-40kΩ
C.电阻箱R1,阻值范围0-99999.9Ω
D.电阻箱R2,阻值范围0-99.99Ω
E.滑动变阻器R3,阻值范围0-250Ω,额定电流2.5A
F.滑动变阻器R4,阻值0-20Ω,额定电流2A
G.电池组,电动势为6V,内电阻为0.5Ω
H.单刀开关若干和导线若干
(1)请设计一个测量电路,并在下面的方框中画出电路图.
(2)实验器材选择除A、B、G、H外,电阻箱应选用:___,滑动变阻器应选用:___(用器材前的字母表示).
(3)需要测量哪些物理量,写出RV1和RV2的表达式,并写出推导过程.
A.待测电压表V1,量程0~3V,内电阻约20kΩ-40kΩ
B.待测电压表V2,量程0~3V,内电阻约20kΩ-40kΩ
C.电阻箱R1,阻值范围0-99999.9Ω
D.电阻箱R2,阻值范围0-99.99Ω
E.滑动变阻器R3,阻值范围0-250Ω,额定电流2.5A
F.滑动变阻器R4,阻值0-20Ω,额定电流2A
G.电池组,电动势为6V,内电阻为0.5Ω
H.单刀开关若干和导线若干
(1)请设计一个测量电路,并在下面的方框中画出电路图.
(2)实验器材选择除A、B、G、H外,电阻箱应选用:___,滑动变阻器应选用:___(用器材前的字母表示).
(3)需要测量哪些物理量,写出RV1和RV2的表达式,并写出推导过程.
▼优质解答
答案和解析
(1)由于电压表的内阻远远大于滑动变阻器的最大电阻,若采用限流式接法,通过待测电压表的电流变化范围比较小,不可能达到多测几组数据目的,无法精确测量电压表的内阻,故只能采用分压式接法,由于电压表内阻很大,并且滑动变阻器总阻值较小,故应采用分压接法.
先把滑动变阻器的最大阻值和电源、开关串联组成电路,再把电压表V1、V2串联后接到滑动变阻器的滑片P串联,电路如下图:
(2)由于电压表内阻很大,变阻箱选用总阻值较大的一个选C,本着便于操作的原则,滑动变阻器选F
(3)断开开关S2,读出两只电压表的示数U1、U2,由电路知识得:
=
闭合开关S2后,读出两只电压表的示数 U1′和U2′,电阻箱的示数为R,由电路知识得:
=
由上述两式解得:RF1=
R,RF1=
R
故答案为:(1)实验电路如右图所示
(2)C(或R1)、F(或R4)
(3)需要测量的物理量:断开开关S2,读出两只电压表的示数U1、U2,闭合开关S2后,读出两只电压表的示数 U1′和U2′,电阻箱的示数为R;
两个电压表内阻的表达式:RF1=
R
或RF1=
R
先把滑动变阻器的最大阻值和电源、开关串联组成电路,再把电压表V1、V2串联后接到滑动变阻器的滑片P串联,电路如下图:
(2)由于电压表内阻很大,变阻箱选用总阻值较大的一个选C,本着便于操作的原则,滑动变阻器选F
(3)断开开关S2,读出两只电压表的示数U1、U2,由电路知识得:
U1 |
U2 |
RF1 |
RF2 |
闭合开关S2后,读出两只电压表的示数 U1′和U2′,电阻箱的示数为R,由电路知识得:
U1′ |
U2′ |
RF1 | ||
|
由上述两式解得:RF1=
U1′U2-U1U2′ |
U2U2′ |
U1′U2-U1U2′ |
U1U2′ |
故答案为:(1)实验电路如右图所示
(2)C(或R1)、F(或R4)
(3)需要测量的物理量:断开开关S2,读出两只电压表的示数U1、U2,闭合开关S2后,读出两只电压表的示数 U1′和U2′,电阻箱的示数为R;
两个电压表内阻的表达式:RF1=
U1′U2-U1U2′ |
U2U2′ |
或RF1=
U1′U2-U1U2′ |
U1U2′ |
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