Question

【題目】(9分)電壓表改裝前需要測(cè)量其內(nèi)阻，測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路如圖甲，所用電源為內(nèi)阻可以忽略的干電池，定值電阻R1=8 000 Ω，R2=4 000 Ω.

（1）閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，記下多組R的大小及其對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U；

（2）閉合S1，________，同樣調(diào)節(jié)電阻箱R，記下多組R的大小及其對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U；將以上兩次測(cè)得的多組數(shù)據(jù)，分別在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線，得到如圖乙中所示兩條圖線；

（3）利用圖線數(shù)據(jù)得出電源電動(dòng)勢(shì)E=_______，求出電壓表內(nèi)阻Rv=________.兩圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)設(shè)為R0，還可用物理量符號(hào)R0、R1、R2表示Rv=_____.判斷斷開S2時(shí)，所得數(shù)據(jù)描繪的是圖線_______.(選填“AB”或“CD”)

（4）為了將該電壓表的量程由0～3 V擴(kuò)大到0～15 V，需要在電壓表內(nèi)_______(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值為_________的定值電阻．

Answer 1

【答案】 閉合S2 3.0 V 5000 Ω AB 串 20 kΩ

【解析】（2）本題的實(shí)質(zhì)是利用電橋法測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，故需要對(duì)比斷開前后U隨R的變化規(guī)律，所以第二步，應(yīng)閉合；

（3）當(dāng)外電路電阻為零時(shí)，即短路情況下，電壓表的示數(shù)即為電源的電動(dòng)勢(shì)大小，故為E=3.0V；兩圖線的交點(diǎn)，表示兩個(gè)并聯(lián)支路的電壓降相等，即開關(guān)上沒有電流，即，解得，根據(jù)歐姆定律可知在閉合后電阻箱電阻與電壓表內(nèi)阻比小于2：1之前電壓表的示數(shù)小于斷開時(shí)電壓表的示數(shù)，故曲線AB為斷開時(shí)描繪的圖像；

（4）改裝電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，根據(jù)歐姆定律可得；