Question

19．一位同學(xué)想測量一個量程約為5V有清晰刻度但沒有示數(shù)、內(nèi)電阻約為10kΩ的電壓表V_x的內(nèi)阻，可以使用的實驗器材如下：
A．電源（電動勢約15V，內(nèi)電阻小于2Ω）
B．標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀（量程為15V，內(nèi)電阻約30kΩ）
C．電阻箱（阻值范圍0～9 999.9Ω）
D．電阻箱（阻值范圍0～99 999.9Ω）
E．滑動變阻器（阻值為0～20Ω）
F．滑動變阻器（阻值為0～20kΩ）
G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干

該同學(xué)的實驗操作過程為：
（1）將實驗儀器按圖甲所示電路連接，電阻箱R₁應(yīng)選D，滑動變阻器R₀應(yīng)選E（選填儀器前的字母序號）；
（2）將電阻箱R₁的阻值調(diào)至最大，將滑動變阻器的滑片P移至滑動變阻器接近右端處，閉合開關(guān)S；接著調(diào)節(jié)電阻箱，直至電壓表V_x滿偏，記錄此時電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀的示數(shù)；
（3）向左移動滑片P至滑動變阻器的另一位置，再次調(diào)節(jié)電阻箱R₁直至電壓表V_x滿偏，記錄此時電阻箱的阻值和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀的示數(shù)；
（4）重復(fù)步驟（3）3～5次；
（5）該同學(xué)將實驗中記錄的各組電阻箱的阻值R和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V₀的示數(shù)U的數(shù)據(jù)在U-R坐標(biāo)系中正確地描好了點（如圖乙），請你在圖中完成U-R圖線；
（6）根據(jù)圖線可以求得電壓表V_x的內(nèi)電阻為9kΩ．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 由所給電路及實驗過程可知其實驗原理：U₀的求數(shù)為U，R₁的示數(shù)為R，則$U={U}_{x}+R×\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$，圖象法處理數(shù)據(jù)在U-R圖象中縱截距為U_x，斜率為$\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$．則可求U_x與R_x．再由串并聯(lián)特點選擇相應(yīng)的器材．
根據(jù)對應(yīng)的圖象中的斜率可求得待測電阻的阻值．

解答 解：（1）因要測電壓表的電阻約為10kΩ，所串聯(lián)電阻分壓由所給的數(shù)據(jù)可達電壓表的2倍，則其阻值要達到20kΩ，故選D，滑動變阻器用的分壓式接法，選小電阻便于調(diào)節(jié)．故選E．
（5）圖線如圖   

（6）因$U={U}_{x}+R×\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$，由圖知縱截距為4.5V為其量程，斜率為$\frac{12-4.5}{15}=\frac{{U}_{x}}{{R}_{x}}$可得：R_x=9kΩ
故答案為：（1）D　E
　　　　�。�5）如上圖
　　　　　（6））9

點評 本題考查電阻的測量，重點在于考查對實驗電路的理解，要求能掌握結(jié)合圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力，并學(xué)會求分壓電阻．