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)從實驗中各電表讀數對測量精度影響的角度分析，用圖_________（填“甲”或“乙”）電路較好。

Answer 1

【答案】R2 A2 k2 乙

【解析】

(1)[1]在甲圖的電路中，由于電源電動勢為6V，電阻R起到串聯分壓的作用，且電壓表量程為3V，所以應選和電壓表內阻差不多的電阻，故選R2；

[2]電壓表中最大電流為

所以電流表應該選擇量程為量程0～1mA電流表A2；

(2)[3]在圖甲的電路中，電阻R兩端電壓為

通過電阻R的電流為

根據歐姆定律得

即

又，則

[4]在圖乙的電路中，根據歐姆定律得

又圖象中圖象的斜率為k2，則

(3)[5]兩個電路都沒有由儀器表引起的系統誤差，但用圖甲電路測量時，電壓表V2的電壓變化范圍為0-5V，用量程為15V的電壓表V2讀數，相對誤差較大，故圖乙電路更好。