Question

有一內阻為30kΩ、量程未知（約25V～35V），共有30個均勻小格的直流電壓表 ．為了測出它的量程，現有下列器材可供選用，要求測量多組數據，并有盡可能高的精確度．
標準電壓表：量程3V，內阻3kΩ
電流表：量程0～3A，內阻未知
滑動變阻器：總阻值1kΩ
穩壓電源E：30V，內阻不能忽略
電鍵、導線若干
A．在方框中畫出實驗電路圖
B．選用記錄數據中任一組，寫出計算量程的表達式U_m=

300U1

N

．并指出式中各字母的意義：

N：直流電壓表V指針所指格數，U₁：標準電壓表V₁的讀數．

．

Answer 1

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，根據串聯電路的規律可算出電流表的量程；根據原理可以得出實驗的電路和數據．

解答：解：A．由題意可知，待測電壓表內阻已知，則將兩表串聯接入電路，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；
B．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為I×30000=10U₁；此時指針指示的格數為N，則

N

30

×U_m=10U₁；
解得量程U_m=

300U1

N

，其中N：直流電壓表V指針所指格數，U₁：標準電壓表V₁的讀數．
答：
（1）如圖所示．
（2）

300U1

N

，N：直流電壓表V指針所指格數，U₁：標準電壓表V₁的讀數．

點評：本題充分運用串聯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．