Question

【題目】某同學身邊有一電動勢未知的電源和電壓表A，他想用以下器材組裝成歐姆表，并比較準確的測量該電源的電動勢和電壓表B的內阻。現有下列器材：

電壓表A，滿偏電壓3V，內阻為l kΩ

待測電壓表B，量程15 V，內阻約幾千歐

電動勢約15 V，內阻3 Ω的直流電源

最大阻值為10 kΩ的滑動變阻器R1

最大阻值為1 kΩ,的滑動變阻器R2

(1)本實驗中應選擇滑動變阻器 ___（填R1或R2）。請在下面的方框內畫出所組裝的歐姆表的內部電路結構圖____________；

(2)該同學組裝完畢并進行歐姆調零后，將待測電壓表接入電路中，兩電壓表的讀數如圖所示，甲、乙電表讀數分別為____V____ V；

(3)通過本實驗測得該電源電動勢為____V，電壓表內阻為___Ω。（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 1.00 9.5 14

【解析】（1）由題意可知，要想組裝歐姆表應采用電源和表頭串聯，由于只給出了一個量程的電壓表，故只能利用電壓表與電阻和電壓串聯使用；歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內電阻，調零時電流表應該滿偏，因電動勢約為，電壓表分壓，則滑動變阻器分壓約為，則可知其阻值應為電壓表內阻的4倍，故滑動變阻器應選擇最大阻值為的滑動變阻器，電路如圖所示；

（2）甲量程為，最小分度為，故讀數為；乙量程為，最小分度為，故讀數為。

（3）調零時電壓表電壓為，則電流為：，則有：，而接入待測電壓表后：；

由閉合電路歐姆定律可知：，，聯立以上各式解得：，。