Question

【題目】有一個(gè)電壓表V，其內(nèi)阻為30 kΩ、量程約25 V～35 V，共有30個(gè)均勻小格，但刻度數(shù)值已經(jīng)模糊．為了測量其量程并重新刻度，現(xiàn)提供下列器材選用：

標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1：量程0～3 V，內(nèi)阻為3 kΩ

標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2：量程0～6 V，內(nèi)阻為1 kΩ

電流表A：量程0～3 A，內(nèi)阻未知

滑動變阻器R：總阻值1 kΩ

穩(wěn)壓電源E：30 V，內(nèi)阻不能忽略

電鍵、導(dǎo)線若干

(1)根據(jù)上述器材，有一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，請指出此電路中測量部分存在的問題：________.

(2)請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路圖，畫在方框內(nèi)，將所選用的器材用相應(yīng)的符號表示(要求測量多組數(shù)據(jù)，并盡可能提高測量的精確度)；選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug＝________；式中各字母的意義是：________.

Answer 1

【答案】(1)電流表量程太大，電壓表與電流表串聯(lián)時(shí)實(shí)際流過電流表的電流太小，電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯

(2)

電路圖如圖所示 ；N為V表指針?biāo)�指格�?shù)，U1為V1表讀數(shù)．

【解析】(1)此電路設(shè)計(jì)存在的問題：電流表A的量程太大，電壓表的內(nèi)阻較大，電壓表與其串聯(lián)時(shí)實(shí)際流過電流表的電流太小，即電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯．(2)由題意可知，待測電壓表內(nèi)阻已知，則將兩表串聯(lián)接入電路，兩表中的電流相等，由標(biāo)準(zhǔn)電表可求得電流值，通過計(jì)算可求得待測電壓表的量程；因兩電壓表阻值較大，而滑動變阻器阻值較小，故滑動變阻器采用分壓接法；故電路如答案圖所示；由歐姆定律可求得，通過兩電壓表的電流為：I＝，

則待測電壓表兩端的電壓為：I×30 000＝10U1

此時(shí)指針指示的格數(shù)為N，則有：×Um＝10U1；

解得量程為：Ug＝，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)．