測量一只量程已知的電壓表內阻,器材如下:
A. 待測電壓表 (量程3V,內阻約3KΩ)
B.電流表 (量程0.6A,內阻0.01Ω)
C. 定值電阻R(阻值2KΩ,額定電流0.5A)
D.電源E(電動勢約3V,內阻不計)
E.開關兩只,S1、S2,導線若干
(1)某同學設計了如圖 (甲)所示的測量電路,在實驗操作時,發(fā)現(xiàn)不可行。你認為主要問題是 。
(2)請從上述所給器材中選用所需器材,幫助該同學設計一個能盡量減小實驗誤差的測量電路,并在虛線框內畫出原理圖,要求標明給定器材的符號。用需要測量的物理量和電路中器材已給的物理量,寫出電壓表內阻的計算式Rv= 。并從圖中所給的器材中選出你所需要的器材,連接成實驗電路圖。
(1)不可行理由:電流表量程太大,而電路中電流太小,電流表沒有明顯讀數。(2分)
(2) 電路圖(3分) 連線(3分)
解析考點:伏安法測電阻.
分析:(1)由圖甲可知,電壓表與電流表串連接入電路,根據電源電動勢及電表內阻,
由閉合電路的歐姆定律求出電路電流,然后根據根據該電流分析答題.
(2)為了減小實驗誤差,可以把電壓表與定值電阻串連接入電路,
用開關控制定值電阻是否接入電路,然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電壓表內阻.
解:(1)圖甲所示電路中,電路最大電流I==≈0.001A,電路電流太小,電流表量程是0~0.6A,電流表量程太大,電流表指針偏轉不明顯,電流表沒有明顯讀數,因此圖甲所示電路不可行.
(2)電壓表與定值電阻串聯(lián),開關S2與定值電阻并聯(lián),實驗電路圖如圖1所示;
根據實驗電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖2所示;
閉合開關S1、S2讀出電壓表示數U1,電源電動勢E=U1,
然后斷開開關S2,讀出電壓表示數U2,定值電阻兩端電壓:
UR=E-U2=U1-U2,此時電路電流I==,
電壓表內阻RV===;
故答案為:(1)電流表量程太大,而電路中電流太小,電流表沒有明顯讀數.
(2)實驗電路圖如圖1所示,實物電路圖如圖2所示;.
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