Question

【題目】同學(xué)要測量一電壓表的內(nèi)阻，所用的實驗器材有：

電源E（電動勢8V，內(nèi)阻較小）

待測電壓表V1：（量程為0~1V內(nèi)阻約2k）

電壓表V2：（量程為0~8V）

定值電阻R四只，阻值分別為：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k

滑動變阻器R1：（0~500）

開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

(1)請設(shè)計最佳方案測量待測電表內(nèi)阻，將電路圖畫在虛線框內(nèi)；（________）

(2)為保證實驗中的測量數(shù)據(jù)變化范圍盡量大該同學(xué)應(yīng)選用阻值為_____k的定值電阻；

(3)該同學(xué)在實驗中多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2；以U2為縱坐標，U1為橫坐標建立，根據(jù)測得數(shù)據(jù)描點作出了一條過原點的直線，測算的直線斜率為k，則待測電阻=______。

Answer 1

【答案】 14.0

【解析】

(1)[1]要測量電壓表的內(nèi)阻，只需測量通過它的電流即可，但另一電壓表內(nèi)阻未知故不能測量電流，但可考慮定值電阻間接可以測量電流，故可設(shè)計出串聯(lián)分壓的測量電路；由于滑動變阻器阻值比電表內(nèi)阻小很多，只能用分壓式接法來控制測量電路電壓；電路圖如圖所示

(2)[2]待測電壓表，兩端電壓最高為1V，電壓表電壓可達8V(電源電動勢為8V)，所以定值電阻上分壓約7V，定值電阻與待測電壓表串聯(lián)，故電阻應(yīng)該為待測電阻內(nèi)阻7倍左右，選14.0k最合適；

(3)[3]由電路圖可知

整理可得

所以根據(jù)題意則有

解得