Question

20．某同學利用圖（a）所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值99999.9Ω），滑動變阻器R₁（最大阻值50Ω），滑動變阻器R₂（最大阻值5kΩ），直流電源E（電動勢3V）．開關(guān)1個，導線若干．
實驗步驟如下：
①按電路原理圖（a）連接線路；
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對應的位置，閉合開關(guān)S；
③調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表滿偏；
④保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值．
回答下列問題：
（1）實驗中應選擇滑動變阻器R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實物圖連線．
（3）實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為2520Ω（結(jié)果保留到個位）．
（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為D（填正確答案標號）．
A.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓要幾乎不變，故需要選擇較小的變阻器；
（2）對照電路圖連線，可以先連接電源、電鍵和變阻器，最后將電壓表和電阻箱串聯(lián)后并聯(lián)上去；
（3）結(jié)合歐姆定律列式求解即可；
（4）電壓表為表頭與分壓電阻串聯(lián)而成，根據(jù)歐姆定律，用滿偏電壓除以電阻即可．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)電阻箱時需要滑動變阻器上的分壓保持不變，需要電壓表的電阻遠大于變阻器的電阻，故變阻器選阻值小的，故選滑動變阻器R₁；
（2）實物圖連接如圖所示：

（3）電壓表和電阻箱整體分壓不變，故：
U=U′+$\frac{U′}{{R}_{V}}•R$
代入數(shù)據(jù)，有：
2.5=2+$\frac{2}{{R}_{V}}×630$
解得：
R_V=2520Ω
（4）該表頭的滿刻度電流為：I=$\frac{2.5V}{2520Ω}$=1.0×10^-3A=1mA
故選D
故答案為：（1）R₁；（2）如圖所示；（3）2520；（4）D．

點評 本題是半偏法測電阻原理的改編，關(guān)鍵是明確實驗原理，結(jié)合歐姆定律進行分析，在變阻器選擇上，要從減小系統(tǒng)誤差的角度進行分析，不難．