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(2015•凉山州一模)实验室为了测量一只电压表v1(量程为3V,内阻约为3kΩ,其读数用U1表示)的准确内阻,准备了以下实验器材:电流表A(量程0.6A,内阻未知,其读数用I表示);电压表V2(量程12V,内阻约为14kΩ,其读数用U2表示);标准电阻R1=10Ω;标准电阻R2=9kΩ;滑动变阻器R,阻值范围0-1kΩ;学生电源E,电动势15V,内阻不计;开关S及导线若干现在已经将供电部分电路设计好,a、b端供接入测量电路,如图甲所示,①某同学设计了如图乙所示的测量部分电路来进行测量,(填“能”或“不能

2019-06-24

(2015•凉山州一模)实验室为了测量一只电压表v1(量程为3V,内阻约为3kΩ,其读数用U1表示)的准确内阻,准备了以下实验器材:
电流表A(量程0.6A,内阻未知,其读数用I表示);
电压表V2(量程12V,内阻约为14kΩ,其读数用U2表示);
标准电阻R1=10Ω;
标准电阻R2=9kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0-1kΩ;
学生电源E,电动势15V,内阻不计;
开关S及导线若干
现在已经将供电部分电路设计好,a、b端供接入测量电路,如图甲所示,
①某同学设计了如图乙所示的测量部分电路来进行测量,______(填“能”或“不能”)达到实验目的,主要原因是______.
②请画出图甲中虚线框内测量部分电路图.
③按所设计电路进行测量,待测电压表v1内阻的表达式为:Rv1=
U1R2
U2U1
U1R2
U2U1

④在所设计电路中,若所用电表只有刻度而无刻度值,且每一小分格表示的数值相等,则______(填“能”或“不能”)测量出电压表v1的内阻.
优质解答
①由欧姆定律估测其最大电流I≈
U
R1
3
3000
=0.001A<<0.6A,电流表测量,读数误差太大;而内阻已知的电压表也可以当电流表使用,所以该电路不能达成实验的目的.
②由于两个电压表的内电阻都不知道,所以都不能作为电流表使用,可以将待测电压表与标准电阻串联后,根据串联电路的分压关系计算.
由于电压表v1,内阻约为3kΩ,电压表V2,内阻约为14kΩ,所以需要使用R2=9kΩ的标准电阻与待测电压表串联,然后使用电压表V2,测量串联电路的电压值,所以测量电路如图:
③根据串联电路的分压关系可知:
RV
R2
U1
U2U1
;所以:RV
U1R2
U2U1

④在所设计电路中,若所用电表只有刻度而无刻度值,由于每一小分格表示的数值相等,所以可以根据电压表的量程与小刻度个数之间的关系,计算出每一个小刻度的读数,就可以读出具体的电压数,所以 能 测量出电压表v1的内阻;
故答案为:①不能,电流表的量程过大;②如图;③
U1R2
U2U1
;④能
①由欧姆定律估测其最大电流I≈
U
R1
3
3000
=0.001A<<0.6A,电流表测量,读数误差太大;而内阻已知的电压表也可以当电流表使用,所以该电路不能达成实验的目的.
②由于两个电压表的内电阻都不知道,所以都不能作为电流表使用,可以将待测电压表与标准电阻串联后,根据串联电路的分压关系计算.
由于电压表v1,内阻约为3kΩ,电压表V2,内阻约为14kΩ,所以需要使用R2=9kΩ的标准电阻与待测电压表串联,然后使用电压表V2,测量串联电路的电压值,所以测量电路如图:
③根据串联电路的分压关系可知:
RV
R2
U1
U2U1
;所以:RV
U1R2
U2U1

④在所设计电路中,若所用电表只有刻度而无刻度值,由于每一小分格表示的数值相等,所以可以根据电压表的量程与小刻度个数之间的关系,计算出每一个小刻度的读数,就可以读出具体的电压数,所以 能 测量出电压表v1的内阻;
故答案为:①不能,电流表的量程过大;②如图;③
U1R2
U2U1
;④能
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