一位同学设计了如图所示的电路来测电压表的内阻R,电压表的量程为50mV,内阻约为50Ω.其实验的方法是:①将电键S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器R使得电表的指针达到满偏;②保持变阻器R的阻值不变,再将电键S2闭合,调节电阻箱R1,使得电表的指针指在刻度盘的中央;③可以认为电阻Rx=R1.
(1)实验中调整电阻箱达到实验要求时,电阻箱的各个旋钮的位置如图所示,待测电压表的内阻是______.
(2)如果电源E,电动势为4V,下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用,既要满足实验要求,又要调整方便,变阻器______(填写阻值相应的字母 )
A.10Ω B.100Ω
C. 6kΩ D.20kΩ
(3)电压表内阻RV测量结果的相对误差为
,试推导出相对误差跟电源的电动势E和电压表的量程U的关系式.并估算此实验的相对误差(取一位有效数字).Rv-R1 Rv
(4)若要将此电压表改装为量程为3V的电压表,应该怎么做,画出电路图.
![](https://img.ixiawen.com/uploadfile/2017/0519/20170519113145493.png)
(1)电阻箱的读数为R=4×10+3×1+0×0.1=43.0Ω
(2)由S1闭合、S2断开,电压表满偏可知,电路中的最大电流应为
=I max
=1mA,所以整个电路的最小电阻应为U V R V
=R min
=4000Ω,所以变阻器最小阻值应为E I max
=4000-50=3500Ω,所以滑动变阻器应选C.R 变
(3)S2断开时,应满足
=U R V E R+ R V
S2闭合时,应满足
=U
RR 1 V R 1 +R V E R+
RR 1 V
RR 1 V
消R得
=R V R 1 E E-U
相对误差
=R V -R 1 R V
=1% U E
(4)改装的电压表电路图如图所示,串联一个电阻,由欧姆定律可得 3=
×(43+R),解得R=2537Ω 50 ×10 -3 43
故答案为:(1)43.0
(2)C
(3)
=R V -R 1 R V
,1%U E
(4)串联一个2537Ω的电阻,