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(2010?平頂山模擬)有一內阻為30k?、量程未知(約25伏~35伏),共有30個均勻小格的直流電壓表V.為了測出電壓表的量程,現(xiàn)有下列器材可供選用.
標準電壓表V1:量程3v,內阻3k?電流表A:量程0~3A,內阻未知
滑動變阻器:總阻值1k?穩(wěn)壓電源E:30v,內阻不能忽略
電鍵、導線若干.要求測量多組數(shù)據(jù),并有盡可能高的精確度.
①在方框中畫出實驗電路圖
②若直流電壓表V的指針偏轉了N(N<30)格,寫出計算量程的表達式Ug=
300U1
N
300U1
N
,式中各字母的意義是
N表示直流電壓表V指針所指格數(shù),U1表示標準電壓表V1的讀數(shù)
N表示直流電壓表V指針所指格數(shù),U1表示標準電壓表V1的讀數(shù)
分析:本實驗的目的是測量電壓表的量程,可采用與標準電壓表比較的方式進行,將二電表串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可算出電流表的量程;根據(jù)原理可以得出實驗的電路和數(shù)據(jù).
解答:解:①由題意可知,待測電壓表內阻已知,則將兩表串聯(lián)接入電路,則兩表中的電流相等,由標準電表可求得電流值,通過計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;故電路如圖所示:

②由歐姆定律可求得,通過兩電壓表的電流:I=
U1
3000

則待測電壓表兩端的電壓有關系:I×30000=10U1
此時指針指示的格數(shù)為N,則有:
N
30
×Ug=10U1
解得量程為:Ug=
300U1
N
,其中N表示直流電壓表V指針所指格數(shù),U1表示標準電壓表V1的讀數(shù).
答:①如圖所示;
②Ug=
300U1
N
,式中各字母的意義是:U1表示標準電壓表V1的讀數(shù),N表示直流電壓表V指針所指格數(shù).
點評:本題充分運用串聯(lián)電路的特點測量電壓表量程,注意不能直接使用給出的電流表,因為電流表量程偏大無法正確的得出結果.
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