Question

1．现有一块小量程电压表V，满偏电压为50mV，内阻约为1000～1100Ω，把它改装成3V、6V的两量程电压表．可供选择的器材有：
滑动变阻器R₁，最大阻值20Ω；
滑动变阻器R₂，最大阻值100kΩ；
电阻箱R₃，最大阻值9 999.9Ω；
电池E₁，电动势1.5V；
电池E₂，电动势4.5V
电池E₃，电动势6.0V；（所有电池内阻均不计）
标准电压表V₀，量程为3V；
单刀单掷开关S₁和S₂，单刀双掷开关S₃，电阻丝及导线若干．
a．采用如图所示电路测量小量程电压表V的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为R₂；选用的电池为E₃．
b．将V改装成两量程电压表，请你设计一种可行的改装后电压表的内部电路，并画出其电路图．
c．将改装后的电压表与标准电压表逐格进行核对（仅核对3V量程），画出所用电路图，图中待核对的电压表用表示，其他元件应用题中符号表示．

Answer 1

分析 用半偏法测量电流计的内电阻，要求干路电流不变（近似不变），故滑动变阻器电阻要远大于电流计电阻，阻值相差越大，误差越小

解答 解：a、用半偏法测量电流计的内电阻，要求干路电流不变（近似不变），故滑动变阻器电阻要远大于电流计电阻，阻值相差越大，误差越小．故滑动变阻器采用100KΩ的电阻R₂；
为了使滑动变阻器接入电路的阻值较大，又能使电压表能达到满偏，因此选E₃（或电动势6.0V）较好．
b．只要与电压表串联适当的电阻就可以将电压表的量程扩大．若电压表的电阻测出以后，就可以求出串联电阻R_a和R_b的大小．

图1
c、如图所示．为了从零到量程范围进行一一校对所以要选择滑动变阻器的限流式接法，让改装表和标准表读数是否相同来进行校对，所以电路图如下图：

             图2
故答案为：a、R₂、E₃；b、两量程电压表如上图1所示；c、核对的电路图如上图2所示．

点评 解答此电学实验前提是一定要理解半偏法测量电流表内阻的原理，校对电流表的电路图是难点，同学往往忘记用滑动变阻器的分压接法．
滑动变阻器是电学实验中的常用仪器，如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路是高考中的一个难点．必须选择分压电路的几种情况是：（1）“零电压”标志：如果题目明确要求待测电路电压变化范围较大，如电压从零开始连续调节，则必须使用分压式电路，因为限流式电路不可能使待测电路的电压为零．（2）“大电阻”标志：如果滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，若使用限流式电路，则电路中电流的变化范围很小，不利于多次测量，测量偶然误差较大，因此必须采用分压式电路．（3）“超量程”标志：如果题中给定了实验器材，当选用限流式电路时，电路中的最小电压或电流超过待测电阻的额定电压或电流，就必须用分压式电路．（4）“特定值”标志：题目要求获得“特定的电压值”，而当采用限流电路不能获得这一“特定的电压值”时，必须采用分压式电路．