Question

有一內(nèi)阻未知（約25kΩ～35kΩ）、量程未知（約25V一35V），共有30個(gè)均勻小格的直流電壓表V．某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中想通過(guò)上述電壓表測(cè)量一個(gè)多用表中歐姆檔的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)表針處于多用電表刻度盤(pán)正中央時(shí)，他從刻度盤(pán)上讀出表針?biāo)�指的電阻刻度�?0．

（1）①請(qǐng)將他在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用多用電表測(cè)電壓表內(nèi)阻的電路連接起來(lái)，②歐姆檔的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)撥至倍率ד    ”．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U，歐姆表指針?biāo)�指的刻度為n，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一切操作都是正確的，請(qǐng)你導(dǎo)出求歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式E    ．
（3）若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得該電壓表內(nèi)阻為30kΩ，為了測(cè)出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V_l：量程3V，內(nèi)阻3kΩ；電流表A：量程0～3A，內(nèi)阻0.1Ω；滑動(dòng)變阻器R：總阻值lkΩ；穩(wěn)壓電源E：30V，內(nèi)阻不能忽略；  電鍵、導(dǎo)線若干
①在圖2方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選儀器的符號(hào)
②選用記錄數(shù)據(jù)中的任一組，寫(xiě)出計(jì)算待測(cè)電壓表V的量程的表達(dá)式Ug=    ．式中各字母的意義是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）測(cè)電阻時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)打到歐姆檔，紅表筆接正插孔，紅表筆接負(fù)插孔；用歐姆表時(shí)，指針指在中央附近最好；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，應(yīng)用閉合電路歐姆定律推導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式．
（3）本實(shí)驗(yàn)要求測(cè)出電壓表的量程，則應(yīng)采用與標(biāo)準(zhǔn)電壓表比較的方式進(jìn)行；可將二電表串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可算出電流表的量程；根據(jù)原理可以得出實(shí)驗(yàn)的電路和數(shù)據(jù)．
解答：解：（1）①用多用電表測(cè)電壓表內(nèi)阻的電路圖如圖甲所示；
②電壓表內(nèi)阻約25kΩ～35kΩ，用歐姆表測(cè)其內(nèi)阻時(shí)，
測(cè)電阻時(shí)應(yīng)盡量使指針指在中間值附近，所以應(yīng)選×1K擋；
（2）歐姆表中值電阻為R_中=30×1kΩ=30000Ω，歐姆表指n刻度，
則電壓表內(nèi)電阻R_V=1000n，流過(guò)電壓表電流I_V==，
由閉合電路歐姆定律電池電動(dòng)勢(shì)E=U+I_VR_中=U．
（3）①由題意可知，待測(cè)電壓表內(nèi)阻已知，則將兩表串聯(lián)接入電路，則兩表中的電流相等，由標(biāo)準(zhǔn)電表可求得電流值，通過(guò)計(jì)算可求得待測(cè)電壓表的量程；因兩電壓表阻值較大，而滑動(dòng)變阻器阻值較小，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；故電路如圖乙所示；
②由歐姆定律可求得，通過(guò)兩電壓表的電流I=，則待測(cè)電阻兩端的電壓為I×30000=10U₁；此時(shí)指針指示的格數(shù)為N，則×U=10U₁；解得量程U_g=，其中：U₁是直流電壓表V的指針指到第N格時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁的讀數(shù)．
故答案為：（1）①電路圖如圖甲所示；②1k；（2）=U．
（3）①電路圖如圖乙所示；②U_g=；U₁是直流電壓表V的指針指到第N格時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁的讀數(shù)．


點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆表的使用方法和注意事項(xiàng)，結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)．測(cè)量量程時(shí)注意不能使用給出的電流表，因?yàn)殡娏鞅砹砍唐�大無(wú)法正確的得出結(jié)果．