Question

【題目】有一個電壓表V，其內阻為30 kΩ、量程約25 V～35 V，共有30個均勻小格，但刻度數值已經模糊．為了測量其量程并重新刻度，現提供下列器材選用：

標準電壓表V1：量程0～3 V，內阻為3 kΩ

標準電壓表V2：量程0～6 V，內阻為1 kΩ

電流表A：量程0～3 A，內阻未知

滑動變阻器R：總阻值1 kΩ

穩壓電源E：30 V，內阻不能忽略

電鍵、導線若干

(1)根據上述器材，有一位同學設計了如圖所示的實驗電路圖，請指出此電路中測量部分存在的問題：________.

(2)請設計一個合理的電路圖，畫在方框內，將所選用的器材用相應的符號表示(要求測量多組數據，并盡可能提高測量的精確度)；選用記錄數據中任一組，寫出計算量程的表達式Ug＝________；式中各字母的意義是：________.

Answer 1

【答案】(1)電流表量程太大，電壓表與電流表串聯時實際流過電流表的電流太小，電流表的指針偏轉不明顯

(2)

電路圖如圖所示 ；N為V表指針所指格數，U1為V1表讀數．

【解析】(1)此電路設計存在的問題：電流表A的量程太大，電壓表的內阻較大，電壓表與其串聯時實際流過電流表的電流太小，即電流表的指針偏轉不明顯．(2)由題意可知，待測電壓表內阻已知，則將兩表串聯接入電路，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；故電路如答案圖所示；由歐姆定律可求得，通過兩電壓表的電流為：I＝，

則待測電壓表兩端的電壓為：I×30 000＝10U1

此時指針指示的格數為N，則有：×Um＝10U1；

解得量程為：Ug＝，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．