为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图1所示的电路.其中:Vx是待测电压表,量程3V,内阻约3kΩ;V是标准电压表,量程2V,内阻约2kΩ;R1是电阻箱,阻值范围是0-9999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势6V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.
①实验步骤如下:
(a)根据电路图1连线.
(b)将开关S2扳到连接点a处,接通开关S1,调节滑动变阻器R2,使电压表V的读数是1.50V.
(c)断开开关S1,将开关S2扳到连接点b处,接通开关S1,保持________不变,调节________使电压表V的读数是________V,则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表Vx的内阻.
(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图2所示,则电阻箱R1的阻值是________Ω,即为待测电压表Vx的内阻.
②用本实验方法测得的电压表Vx的内阻值与电压表Vx内阻的真实值相比较,测量值________(填序号).
A.略大于????B.略小于????C.等于
③上述实验中,闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1),无论怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,都要保证两个电压表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用________(填序号).
A.4kΩ????????B.3.33kΩ????C.2.4kΩ????D.1kΩ
网友回答
滑动变阻器R2接入电路的阻值 电阻箱R1接入电路的阻值 1.5 3009.0 C B
解析分析:(1)本实验应用了等效替代法;
(2)要用等效替代法测定电压表Vx的内阻,要用电阻箱的阻值代替电压表Vx的内阻,①要保证电阻箱两端的电压与电压表Vx两端的电压相等,要做到这一点,将开关S2扳到连接点b处,接通开关S1后,调节电阻箱阻值使电压表示数与将开关S2扳到连接点a处,接通开关S1时的电压表示数相等;
②要保证流过电阻箱与流过电压表Vx的电流相等,要做到这一点,在实验步骤(c)中要保持滑动变阻器接入电路的阻值不变;
(3)根据图2,按电阻箱的读数方法读出电阻箱的阻值,即待测电压表的内阻;
(4)本实验应用了等效替代法测电阻,由于实验中电阻箱与待测电压表两端电压相等,流过它们的电流相等,由欧姆定律知:电阻R=的测量值与真实值相等;
(5)由于待测电压表Vx量程与内阻均大于标准电压表的量程与内阻,因此只要能保证标准电压表V安全,待测电压表一定能保证安全;当滑动变阻器接入电路的阻值为零,开关S2扳到连接点b处,接通开关S1,电阻箱阻值全部接入电路,电压表V示数为2V时,所对应的保护电阻R3的阻值是按题目要求,能够保证两个电压表都安全的最小阻值,根据电路结构,由串联与并联电路的特点及欧姆定律可以求出该阻值.
解答:①(c)断开开关S1,将开关S2扳到连接点b处,接通开关S1,保持滑动变阻器R2接入电路的阻值不变,
调节电阻箱R1接入电路的阻值使电压表V的读数是1.5V,则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表Vx的内阻;
故