Question

【題目】現要較準確地測量量程為0～3V、內阻大約為3kΩ的電壓表V1的內阻Rv，實驗室提供的器材如下：

電流表A1（量程0～0.6A，內阻約0.1Ω）

電流表A2（量程0～1mA，內阻約100Ω）

電壓表V2（量程0～15V，內阻約15kΩ）；

定值電阻R1（阻值200Ω）；

定值電阻R2（阻值2kΩ）；

滑動變阻器R3（最大阻值100Ω，最大電流1.5A）

電源E1（電動勢6V，內阻約0.5Ω）

電源E2（電動勢3V，內阻約0.5Ω）；

開關S，導線若干

（1）選用上述的一些器材，甲、乙兩個同學分別設計了圖甲、乙兩個電路。

在圖甲的電路中，電源選擇E1，則定值電阻R應該選擇___；在圖乙的電路中，電源選擇E2，電流表應該選擇___。（填寫對應器材的符號）

（2）根據圖甲電路，多次測量得到多組電手表V1和V2的讀數U1、U2，用描點法得到U1﹣U2圖象，若圖象的斜率為k1，定值電阻的阻值為R，則電壓表V1的內阻RV＝___；根據圖乙電路，多次測量得到多組電壓表V1和電流表A的讀數U1'、I，用描點法得到可U1′﹣I圖象，若圖象的斜率為k2，則電壓表V1的內阻RV′＝___。（用題中所給字母表示）

（3）從實驗測量精度的角度分析，用圖___電路較好；原因是___。

Answer 1

【答案】 乙 圖甲中V2的相對誤差較大

【解析】

（1）在圖甲的電路中，由于電壓電動勢為6V，電阻R起到串聯分壓的作用，應該選擇阻值為2kΩ的定值電阻 ;電壓表的最大電流為1mA，所以電流表應選擇量程0～1mA的A2

（2）在圖甲的電路中，電阻R兩端的電壓為 ,通過電阻R的電流為

根據歐姆定律有 ,變形得 ,有 可得： ;在圖乙中根據歐姆定律可得： 即

（3）兩個電路都沒有由儀器引起的系統誤差，但用甲圖測量時，電壓表 的電壓變化范圍約為0-5V，用量程為15V的電壓表讀數，相對誤差較大，所以用乙圖較好。