Question

（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個均勻小格的直流電壓表V 。某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆檔的內(nèi)部電源的電動勢，當表針處于多用電表刻度盤正中央時，他從刻度盤上讀出表針所指的電阻刻度為30。

（1）①請將他在實驗過程中用多用電表測電壓表內(nèi)阻的電路連接起來。

②歐姆檔的選擇開關(guān)應(yīng)撥至倍率ד        ”。

（2）在實驗中，該同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U,歐姆表指針所指的刻度為n，并且在實驗過程中，一切操作都是正確的，請你導(dǎo)出求歐姆表電池的電動勢表達式E                   。

（3）若在實驗過程中測得該電壓表內(nèi)阻為30kΩ，為了測出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度，

標準電壓表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驗電路圖，并標明所選儀器的符號②選用記錄數(shù)據(jù)中的任一組，寫出計算待測電壓表V的量程的表達式U_g=         。式中各字母的意義是：              。

Answer 1

答案：（1）①如圖。②1k

（2）E=U。

（3）①如圖。

②U_g=300  其中N為電壓表V指針所指格數(shù)，U₁為電壓表V₁的讀數(shù)。

解析：由于直流電壓表V約25kΩ～35kΩ，所以用多用電表測電壓表內(nèi)阻歐姆檔的選擇開關(guān)應(yīng)撥至倍率×1k。根據(jù)當表針處于多用電表刻度盤正中央時，他從刻度盤上讀出表針所指的電阻刻度為30可知，歐姆表內(nèi)阻為r=30。根據(jù)電壓表的讀數(shù)為U，,歐姆表指針所指的刻度為n，可得電流I=U/n，由閉合電路歐姆定律，E=U+Ir==U。

設(shè)標準電壓表V₁的讀數(shù)為U₁，則標準電壓表V₁中電流為U₁/3k，設(shè)待測電壓表V的量程為U_g，每格電壓為U_g/30，若待測電壓表V指針所指格數(shù)為N，則通過的電流為N U_g/30÷30k，由U₁/3k= N U_g/30÷30k，解得U_g=300。