Question

实验小组想将一个量程小于6V（有清晰刻度但没有示数），内电阻小于的伏特表改装成一个双量程电压表，两个量程分别是9V和30V量程。为达目的，需要先精确测量出伏特表的量程和内电阻，可以使用的实验器材如下：

A．电源（电动势约15V，内电阻小于）

B．标准电压表（量程为15V，内电阻约为）

C．电阻箱（阻值范围）

D．电阻箱（阻值范围）

E．滑动变阻器（阻值为）

F．滑动变阻器（阻值为）

G．电键S和导线若干

该同学的实验操作过程为：

（1）将实验仪器按图甲所示电路连接，则电阻箱应选_________，滑动变阻器应选________（用仪器前的字母序号表示）；

（2）将电阻箱阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P移至滑动变阻器的接近右端处，闭合电键S；接着调节电阻箱直至伏特表满偏，记录此时电阻箱的阻值R和标准电压表的示数U；

（3）向左移动滑片P至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱直至伏特表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电压表的示数；

（4）重复步骤（3）3～5次；

（5）该同学将实验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表的示数U的数据在U—R图中正确地描好点（如图乙），请你在图中完成U—R图线。

（6）根据图线可以求得伏特表的量程为________V，内电阻为__________。将伏特表、定值电阻和连接成图丙的电路即达到改装目的，其中=__________,=_____________。

Answer

（1）D E；（5）如图；

（6）5 (5．0) 10 kΩ； 8kΩ 42kΩ

【解析】

试题分析：（1）为了使得读数误差减小，所以应使得接近满偏，故选较大的电阻箱D，因为电压表内阻较大，所以应选择与电压表内阻相差不大的滑动变阻器，这样方便操作，故选E

（5）如图；

（6）当电阻箱电阻为零时，电压表的示数为的量程，所以为=5V；

故根据串联电路中电压比等于电阻比可得，变形可得，故图像的斜率，解得，改装电压表需要串联电阻，同一个表头串联的电阻越大，量程越大，故接A量程为9V，接B为30V，根据串联电路电阻和电压成正比可得，代入数据可得=8kΩ,= 42kΩ。

考点：考查了伏安法测电阻，电表的改装

【名师点睛】本题考查了电压表的改装、设计实验电路图、电压表读数、求电源电动势与内阻，掌握电压表的改装原理应用串联电路特、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题