从下表中选出适当的实验器材,设计一电路测电压表V1的内阻R1,要求方法简便,有尽可能高的测量精度,并能测得多组变化较大数据.
器材(代号) | 规格 |
电压表(V1) 电压表(V2) 电流表(A) 滑动变阻器(R) 电池(E) 电键(S) 导线若干 | 量程6V,内阻R1待测(约30kΩ) 量程为3V,内阴R2=10kΩ 量程0.6A,内阻R3=0.2Ω 总阻值为20Ω 电源电压10V |
(2)若选测量数据中的一组来计算R1,则所用的表达式为R1=________;式中各符号的意义是________.
解:(1)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,如图所示:
(2)∵电压表V1、V2串联,即两者的内阻R1、R2串联,
∴通过两电压表的电流相等,即=,
∴R1=R2.
故答案为:(1)如上图所示;(2)R2;U1、U2分别为电压表V1、V2的读数,R1、R2分别为电压表V1、V2的内阻.
要测电压表的内阻,可以把电压表看做一只能读出两端电压的电阻.在本题中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的压强,无法精确测量电压表的内阻,故只能采用分压式接法.
点评:本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的灵活应用,关键是根据条件“要求方法简便,有尽可能高的测量精度,并能测得多组变化较大数据”设计出电路图.
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