Question

14．（1）用多用電表的歐姆擋測(cè)量量程為3V電壓表的內(nèi)阻值，紅表筆接電壓表的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）接線柱．用歐姆”×100“擋測(cè)量，表盤示數(shù)如圖1所示，則阻值約為2200Ω，電壓表示數(shù)為2.20V，歐姆“×100”擋內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)為4.7V．

（2）要進(jìn)一步精確測(cè)量電壓表其阻值，實(shí)驗(yàn)室中可提供的器材有：
電阻箱R，最大電阻為9999.9Ω，
定值電阻r=6kΩ，
電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻不計(jì)的電源E，
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)的電路圖如圖2所示，先正確連好電路，再調(diào)節(jié)電阻箱R的電阻值，使得電壓表的指針半偏，記下此時(shí)電阻箱R有電阻值R₁；然后調(diào)節(jié)電阻箱R的值，使電壓表的指針滿偏，記下此時(shí)電阻釘R的電阻值R₂．
①此實(shí)驗(yàn)計(jì)算電壓表內(nèi)阻R_v的表達(dá)式為R_v=R₁-2R₂-r（用字母表示）．
②若電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)，則電壓表內(nèi)阻R_v的測(cè)量值將A．
A．偏大  B．不變  C．偏小  D．不能確定，要示電壓表內(nèi)阻的大小而定．

Answer 1

分析 （1）歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連，電源負(fù)極與紅表筆相連；電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流入；歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)；歐姆表內(nèi)阻等于其中值電阻；應(yīng)用閉合電路歐姆定律可以求出電源電動(dòng)勢(shì)．
（2）①根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的表達(dá)式即可求出電壓表內(nèi)阻；②根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，若電源內(nèi)阻不能忽略，則電路中電流增大，內(nèi)壓降變大，路端電壓變小，然后再根據(jù)歐姆定律即可得出電壓表的內(nèi)阻比忽略電源內(nèi)阻時(shí)小，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）用多用電表的歐姆擋測(cè)量量程為3V電壓表的內(nèi)阻值，多用電表的紅表筆接內(nèi)置電源的負(fù)極，紅表筆接電壓表的負(fù)接線柱．
用歐姆”×100“擋測(cè)量，由圖1所示表盤可知，電壓表內(nèi)阻約為：22×100=2200Ω；由圖1所示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.20V；
由圖1所示多用電表表盤可知，其中間刻度值為25，則歐姆“×100”擋內(nèi)阻為25×100=2500Ω，歐姆“×100”擋內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)：E=U+Ir=2.20+$\frac{2.20}{2200}$×2500=4.7V．
（2）①由實(shí)驗(yàn)步驟根據(jù)歐姆定律應(yīng)得，電源電動(dòng)勢(shì)：E=$\frac{U}{2}$+$\frac{\frac{U}{2}（{R}_{1}+r）}{{R}_{V}}$，E=U+$\frac{U}{{R}_{V}}$（R₂+r），聯(lián)立解得：R_V=R₁-2R₂-r；
②若電源的內(nèi)阻不能忽略，由閉合電路歐姆定律可知，電流增大，電源的路端電壓減小，則②式中應(yīng)滿足：
U+$\frac{U}{{R}_{V}}$（R₂+r）＜$\frac{U}{2}$+$\frac{\frac{U}{2}（{R}_{1}+r）}{{R}_{V}}$，解得：R_V＜R₁-2R₂-r，所以測(cè)量值偏大，故A正確，故選：A；
故答案為：（1）負(fù)；2200；2.20；4.7；（2）①R₁-2R₂-r；②A．

點(diǎn)評(píng) （1）要知道多用電表的結(jié)構(gòu)，知道歐姆表內(nèi)置電源的正極與黑表筆相連，負(fù)極與紅表筆相連；知道歐姆表的內(nèi)阻等于其中值電阻；應(yīng)用閉合電路歐姆定律可以求出電源電動(dòng)勢(shì)．
（2）采用半偏法測(cè)量電壓表內(nèi)阻，其原理是閉合電路歐姆定律．對(duì)有關(guān)電路的計(jì)算問(wèn)題，要根據(jù)電路圖利用歐姆定律以及串并聯(lián)規(guī)律列式求解即可．