小雨同學實驗時遇到了一個難題:他想測量一個電壓約為15V的電源的電壓,可是手邊只有:量程為3V的電壓表一隻,開...
問題詳情:
小雨同學實驗時遇到了一個難題:他想測量一個電壓約為15V的電源的電壓,可是手邊只有:量程為3V的電壓表一隻,開關一個,阻值為R1=1Ω、R2=5Ω、R3=1000Ω的電阻各一個以及導線若干。思考了一會兒之後,他利用所學過的知識和手邊現有的器材,順利地完成了測量。
⑴請在下邊的虛線框內完成小雨測量時的電路圖。(在圖中電阻符號旁必須標明R或R或R )
⑵如果用U'表示電壓表的讀數,請寫出電源電壓U的表示式:U=____。
【回答】
解析:(1)由題中的條件可知,電壓表的量程小於電源電壓的值,根據串聯電路的電阻分壓特點可知可以採用幾個電阻串聯;
(2)先用電壓表測出最小電阻兩端的電壓,根據歐姆定律求出電路中的電流,再根據電阻的串聯特點和歐姆定律得出電源電壓的表示式.
*圖:閉合開關,讀出電壓表的示數U/,
電路中的電流I=U// 1= U/ ,電源電壓U=I(R1+R2)= U/×(1+5)=6 U/
乙圖:閉合開關,讀出電壓表的示數U/,
電路中的電流I=U// 1= U/ ,R2和R3並聯後的總電阻R並= R2 R3/ (R2+R3)=5000/1005=4.98,電源電壓U=I(R1+R並)= U/×(1+4.98)=5.98U/
*圖:R1和R3並聯後的總電阻R並= R2 R3/ (R2+R3)=1000/1001,電源電壓U=I(R1+R並)= U/×(5+1000/1001)=6.005U/
*:⑴(3分)
⑵ (2分)表示式*圖為6U′、乙圖為5.98U′或 1201U′/201、*圖為 6.005U′或1201U′/200
說明:⑴中三種圖任意畫出一種得3分;⑵中表達式必須與圖對應才能得分。
知識點:歐姆定律單元測試
題型:實驗,探究題
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