Question

某同学将一个量程为0～1V、内阻未知的电压表改装为0～3V的电压表.

(1)该同学首先进行了如下操作：

①将多用电表挡位调到电阻“×100”，再将红表笔和黑表笔________，进行调零；

②将图甲中多用电表的红表笔和电压表的________(选填“+”或“-”)接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连；

③此时多用电表的示数如图乙所示，则电压表的内阻为________Ω.若已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数为________V.

(2)为了准确地测量该电压表的内阻R_V，并将改装后的电压表与标准电压表进行校准，该同学设计了如图丙所示的实验电路。

①实验中可供选择的器材有：

a待测电压表V₁(量程0～1V)

b.标准电压表V₂(量程0～3V)

c.滑动变阻器(最大阻值为2000Ω)

d.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)

e.电阻箱(最大阻值为9999.9Ω)

f.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)

g.电池组(电动势约6V，内阻不计)

h.开关、导线若干

②该同学实验操作步骤如下：

A.按图丙连接好电路；

B.将滑动变阻器的滑片P滑到a端；

C.闭合开关S，将单刀双掷开关S′掷到1，移动滑片P的位置，使电压表V₁满偏；

D.保持滑片P位置不变，断开开关S′，调节电阻箱R，使电压表示数为0.60V，读出R₀的阻值为720Ω；

E.断开S，将滑片P滑到a端；

F.把R₀的阻值调为某一具体值R₁，将V₁改装成量程为0～3V的电压表；

G.将S′掷到2，对改装后的电压表进行逐格校准；

H.断开开关S，整理器材。

根据该同学设计的实验，请回答下列问题：

①为完成该实验，滑动变阻器应选________(选填“c”或“d”)，电阻箱应选________(选填“e”或“f”)；

②待测电压表内阻R_V的测量值为_________Ω，R₁为_________Ω；

③若校准电压表时发现改装表的读数相对于标准表的读数总是偏大一些，为使改装表读数准确，应将R₀的阻值调_____________(选填“大”或“小”)一些.

Answer

短接 - 1000 0.6 d e 1080 2160 大

【解析】

(1)①欧姆表换挡后应将两表笔短接进行欧姆调零；

②欧姆表的黑表笔与欧姆表内置电源正极相连，红表笔与内置电源负极相连，电压表的正接线柱应接高电势点，负接线柱应接低电势点，因此将图甲中多用电表的红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔连接另一端；

③根据读数方法可知，其读数为：RV=10×100Ω=1×103Ω，此时欧姆表内阻为1500Ω，则电压表的分压为：；

(2)①由图可知，本实验中采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故选d；因电压表内阻较大，故为了有效分压，应选择总阻值较大的e；

②根据串联电路规律可知，，解得：RV=1080Ω；根据改装原理可知，，解得：R1=2160Ω；

③若读数偏大，说明电压表分压太大，故应增大分压电阻R0。