Question

某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A，他想用以下器材组装成欧姆表，并比较准确的测量该电源的电动势和电压表B的内阻。现有下列器材：

电压表A，满偏电压3V，内阻为l kΩ

待测电压表B，量程15 V，内阻约几千欧

电动势约15 V，内阻3 Ω的直流电源

最大阻值为10 kΩ的滑动变阻器R₁

最大阻值为1 kΩ,的滑动变阻器R2

(1)本实验中应选择滑动变阻器 ___（填R₁或R₂）。请在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图____________；

(2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后，将待测电压表接入电路中，两电压表的读数如图所示，甲、乙电表读数分别为____V____ V；

(3)通过本实验测得该电源电动势为____V，电压表内阻为___Ω。（计算结果保留两位有效数字）

Answer

1.00 9.5 14

【解析】（1）由题意可知，要想组装欧姆表应采用电源和表头串联，由于只给出了一个量程的电压表，故只能利用电压表与电阻和电压串联使用；欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，因电动势约为，电压表分压，则滑动变阻器分压约为，则可知其阻值应为电压表内阻的4倍，故滑动变阻器应选择最大阻值为的滑动变阻器，电路如图所示；

（2）甲量程为，最小分度为，故读数为；乙量程为，最小分度为，故读数为。

（3）调零时电压表电压为，则电流为：，则有：，而接入待测电压表后：；

由闭合电路欧姆定律可知：，，联立以上各式解得：，。

点睛：本题考查对欧姆表的理解，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，从而根据电路结构进行分析才能准确求解，本题考查新颖，对学生要求较高，应注意此类问题的分析方法。