Question

【題目】某實驗小組欲將一量程為2V的電壓表V1改裝成量程為3V的電壓表，需準確測量電壓表V1的內阻，經過粗測，此表的內阻約為2kΩ。可選用的器材有：

電壓表V2(量程為5V，內阻為5kΩ)

滑動變阻器R1(最大值為100Ω)

電流表(量程為0.6A，內阻約為0.1Ω)

電源(電動勢E=6V，內阻不計)

定值電阻R(阻值已知且滿足實驗要求)。

圖甲為測量電壓表V的內阻實驗電路圖，圖中M、N為實驗小組選用的電表。

(1)請選擇合適的電表替代M、N，按照電路圖用線條替代導線連接實驗電路_____；

(2)實驗電路正確連接，調節滑動變阻器，M表的讀數為Y，N表的讀數為X，請用兩表的讀數和定值電阻R表示電壓表V1的內阻__________；

(3)改變滑動變阻器滑片的位置，得到多組M表和與之對應的N表的讀數，建立直角坐標系，通過描點作出M表(縱坐標)和與之對應的N表的讀數(橫坐標)的函數圖象。若使M表和N表可同時達到滿偏，則函數圖象的斜率約為_______；(結果保留2位有效數字)

(4)若測得電壓表V的內阻準確值為R0，則將此表改成量程為3V的電壓表需______(選填“串”或“并”)聯電阻的阻值為__________。

Answer 1

【答案】 2.5 串

【解析】

(1)[1]將一量程為2V的電壓表V1改裝成量程為3V的電壓表，應將定值電阻與電壓表V1(N)串聯，為測量電壓表V1的內阻，再將電壓表V2(M)并聯到電壓表V1和定值電阻兩端，電路如圖

(2)[2]根據歐姆定律可得，M表（縱坐標）和與之對應的N表的讀數（橫坐標）的函數關系為

(3)[3]Rv1約為2kΩ，而電路分壓需要5V，Rv1分到電壓為2V，故要求R分壓為3V，電阻約為3kΩ，圖象斜率約為

(4)[4][5]將電壓表改裝成大量程的電壓表時應串聯電阻分壓，根據串聯電路規律可知，串聯電阻應分1V電壓即為電壓表V1的一半，串聯電路中電流相等，則串聯電阻應為電壓表V1的一半即為。