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一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,可以加以改正的措施是A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻【解析】电流表G上允许加的最大电压Ug=IgRg,若要制成最大量程为Ug的n倍即nUg的电压表,则应串联一个分压电阻R,且,即R=(n-1)Rg.若电压表读数比准确值稍小一些,说明通过电流表的电流值稍小一些,也就是电阻R的阻值比应串联的分压电阻阻值稍大一些,所以应稍减小R的阻值.为了达到此目的,不可能再串联一个电阻,那样会使总阻值更大,也不能在R两端并联阻值比R小得多的电阻,那样会使并联后的总电阻比R小得多.如果在R上并联一个比R大得多的电阻,则并联后的总电阻稍小于R,所以应选D.【说明】理想电压表改装的原理和串、并联电路的规律是解答本题的关键.12.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如表头的IG是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的
①RG的测量值比真实值偏大
②RG的测量值比真实值偏小
③所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′小
④所并联的R并比公式R并′=计算出的R并′大以上判断正确的是A.
①③B.
②④C.
①④D.
②③【解析】待测表读数偏大,表明通过待测表的电流比准确时应通过的电流大,使的指针偏转较大,也说明R并支路分去的电流过少,即R并过大.【答案】C9.有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试,利用甲电路测得的数据为
2.7V、
5.0__,利用乙电路测得的数据为
2.8V、
4.0__,那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω,测量值与真实值的偏差情况是_____.【解析】在甲、乙测试电路中,电流由5__变为4__,说明电压表分流较大,所以应选用乙图,Rx=Ω=700Ω,由于毫安表分压,因而测量值大于真实值.【答案】700;比真实值偏大[例3]有两只电压表A和B,量程已知,内阻不知等于多少;另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少.只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线,能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程,干电池不许拆开).
(1)画出你测量时所用的电路图;
(2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子.图10—3—8【解析】测量电路如图10—3—8所示.设电压表的内阻为RA和RB,电池的电动势为E,内阻为r.先将电压表A串联接入电路中,记下其示数UA.根据欧姆定律,有E=UA+
①然后,将电压表A、B同时串联接入电路中,记下两表的示数UA′和UB,同理又有E=UA′+UB+
②将等效为一个未知量,从
①和
②式中消去,所以电源电动势为E=【说明】测量电路的确定是解决本题的关键,可以先将四种可能的电路都画出来,然后根据题目所给条件排除掉另两种.另外,不要被
①②两式中的三个未知量所迷惑,要学会R1和r可以被当作一个量被消去.【设计意图】
(1)本例中电压表仍具有双重作用——测电压、测电流;
(2)本例主要意图是培养学生根据题目条件设计思路的能力.[例2]如图所示,已知R1=3kΩ,R2=6kΩ,电压表的内阻为9kΩ,当电压表接在R1两端时,读数为2V,而当电压表接在R2两端时读数为
3.6V,试求电路两端(AB间的)的电压和电阻R.【解析】由于电压表的内阻与电阻R1和R2的值均在一个数量级(kΩ)上,因此不能按理想电表讨论.当电压表接在R1两端时,电路的总电流为I=(__)所以有U=U1+I(R2+R)
①当电压表接在R2两端时,电路总电流为I′==1(__)所以有U=U2+I′(R1+R)
②将I和I′代入
①②两式可解得AB间的电压U=
13.2V;电阻R=
6.6kΩ.【说明】通过电压表的读数,可以间接地知道电路的电流,在这里,电压表实际上充当了双重角色(既是电压表,又充当了电流表),细心的读者不难发现,一个电压表与一个电阻并联,所组成的就是一个电流表.。