Question

有一內(nèi)阻為30kΩ、量程未知（約25V～35V），共有30個(gè)均勻小格的直流電壓表 ．為了測(cè)出它的量程，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：量程3V，內(nèi)阻3kΩ
電流表：量程0～3A，內(nèi)阻未知
滑動(dòng)變阻器：總阻值1kΩ
穩(wěn)壓電源E：30V，內(nèi)阻不能忽略
電鍵、導(dǎo)線若干
A．在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖
B．選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式U_m=

300U1

N

．并指出式中各字母的意義：

N：直流電壓表V指針?biāo)�指格�?shù)，U₁：標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁的讀數(shù)．

．

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量電壓表的量程，可采用與標(biāo)準(zhǔn)電壓表比較的方式進(jìn)行，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：A．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；故電路如圖所示；
B．由歐姆定律可求得，通過(guò)兩電壓表的電流I=

U1

3000

，則待測(cè)電壓表兩端的電壓為I×30000=10U₁；此時(shí)指針指示的格數(shù)為N，則

N

30

×U_m=10U₁；
解得量程U_m=

300U1

N

，其中N：直流電壓表V指針?biāo)�指格�?shù)，U₁：標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁的讀數(shù)．
答：
（1）如圖所示．
（2）

300U1

N

，N：直流電壓表V指針?biāo)�指格�?shù)，U₁：標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₁的讀數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：本題充分運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn)測(cè)量電壓表量程，注意不能直接使用給出的電流表，因?yàn)殡娏鞅砹砍唐�大無(wú)法正確的得出結(jié)果．