(2013年大連名校期末)有一內(nèi)阻未知(約25kΩ~35kΩ)、量程未知(約25'V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正中央時(shí),他從刻度盤上讀出表針?biāo)傅碾娮杩潭葹?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)傅目潭葹閚,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在右邊方框中畫出實(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: 。
答案:(1)①如圖。②1k
(2)E=U。
(3)①如圖。
②Ug=300 其中N為電壓表V指針?biāo)父駭?shù),U1為電壓表V1的讀數(shù)。
解析:由于直流電壓表V約25kΩ~35kΩ,所以用多用電表測(cè)電壓表內(nèi)阻歐姆檔的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)撥至倍率×1k。根據(jù)當(dāng)表針處于多用電表刻度盤正中央時(shí),他從刻度盤上讀出表針?biāo)傅碾娮杩潭葹?0可知,歐姆表內(nèi)阻為r=30。根據(jù)電壓表的讀數(shù)為U,,歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚,可得電流I=U/n,由閉合電路歐姆定律,E=U+Ir==U。
設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的讀數(shù)為U1,則標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1中電流為U1/3k,設(shè)待測(cè)電壓表V的量程為Ug,每格電壓為Ug/30,若待測(cè)電壓表V指針?biāo)父駭?shù)為N,則通過(guò)的電流為N Ug/30÷30k,由U1/3k= N Ug/30÷30k,解得Ug=300。
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