Question

7．把一個(gè)電流計(jì)G和一個(gè)大定值電阻R₀串聯(lián)就改裝成了一只電壓表，如圖甲所示，把電壓表接入圖乙所示的電路中，已知定值電阻R=20Ω，電源電壓為6V且恒定不變，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使接入電路中的阻值為最大值20Ω時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.8V．求：

（1）此時(shí)定值電阻R通過(guò)的電流是多少？
（2）在不能忽略電壓表內(nèi)阻的情況下，圖乙中滑動(dòng)變阻器通過(guò)的電流等于電壓表和定值電阻通過(guò)的電流之和，根據(jù)上面提供的數(shù)據(jù)可以求出電壓表的內(nèi)電阻為多少Ω？
（3）在使用中發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，原因是改裝的電壓表本身沒(méi)有校準(zhǔn)，下列措施中可以對(duì)電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)的是A（選填：A．給定值電阻R₀再串聯(lián)一個(gè)較大的電阻；B．給定值電阻R₀再并聯(lián)一個(gè)較大的電阻），請(qǐng)你簡(jiǎn)述理由．

Answer 1

分析 （1）由圖乙，R與R₁串聯(lián)，利用串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求出R₁兩端電壓，根據(jù)歐姆定律可計(jì)算出R₁的電流，即R的電流；
（2）不能忽略電壓表內(nèi)阻，先求出R的電流，再根據(jù)滑動(dòng)變阻器通過(guò)的電流等于電壓表和定值電阻通過(guò)的電流之和，計(jì)算出通過(guò)電壓表的電流，從而計(jì)算電壓表的內(nèi)阻；
（3）在使用中發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，說(shuō)明R與電壓表并聯(lián)部分電阻偏小，所以分得電壓偏小，由此分析解答．

解答 解：
（1）由圖乙R與R₁串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端電壓，
所以U₁=U-U_R=6V-2.8V=3.2V，
由I=$\frac{U}{R}$，R通過(guò)的電流：
I_R=I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3.2V}{20Ω}$=0.16A；
（2）若電壓表內(nèi)阻不能忽略，
U_v=U_R=2.8V，
所以I_R′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2.8V}{20Ω}$=0.14A，
由題滑動(dòng)變阻器通過(guò)的電流等于電壓表和定值電阻通過(guò)的電流之和，
則通過(guò)電壓表的電流I_V=I₁-I_R′=0.16A-0.14A=0.02A，
所以電壓表的內(nèi)電阻：R_V=$\frac{{U}_{V}}{{I}_{V}}$=$\frac{2.8V}{0.02A}$=140Ω；
（3）在使用中發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，說(shuō)明R與電壓表并聯(lián)部分電阻偏小，所以分得電壓偏小．所以應(yīng)給定值電阻R₀再串聯(lián)一個(gè)較大的電阻，以增大電壓表的總電阻，電壓表及所測(cè)電路部分得電壓才能變大；
若給定值電阻R₀再并聯(lián)一個(gè)較大的電阻，電壓表及所測(cè)部分總電阻變小，分得電壓變小，則不能達(dá)到核準(zhǔn)的目的．
答：（1）定值電阻R通過(guò)的電流是0.16A；
（2）在不能忽略電壓表內(nèi)阻的情況下，電壓表的內(nèi)電阻為140Ω；
（3）A；給定值電阻R₀再串聯(lián)一個(gè)較大的電阻，以增大電壓表的總電阻，電壓表及所測(cè)電路部分得電壓變大，從而達(dá)到校準(zhǔn)的目的．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表校準(zhǔn)的措施．