Question

（2007?大连）某电源电压估计在20V～30V之间，现要测出该电源电压．实验器材：待测电源一个；电压表（0～15V）一个；R₁=10Ω、R₂=150Ω、R₃=200Ω、R₄=250Ω的电阻各一个；开关一个；导线若干．
请选用上述器材，测出该电源的电压．对实验方案的内容要求如下：
（1）画出所设计的电路图．并简述选择器材和设计该电路的理由；
（2）简要写出测量步骤；
（3）写出电源电压表达式．

Answer 1

分析：由题中的条件可知，电压表的量程小于电源电压的值，电压表的测量范围在电源电压的四分之三和二分之一之间，所以必须采用几个电阻串联，分别测电压的办法来测量．

解答：解：（1）选用R₂、R₃、R₄三个电阻串联，设计的电路图如下图，取电源电压为30V进行设计，确保器材安全．经计算可知各电阻上的电压分别为7.5V、10V、12.5V，都不超过电压表量程．
（2）测量步骤为：用电压表分别测出R₂、R₃、R₄两端的电压分别为U₂、U₃、U₄．
（3）电源电压的表达式为U=U₂+U₃+U₄

点评：本题要求学生综合运用电学知识设计实验方案，对学生的探究能力考查力度比较大，要求在平时学习中，多注重这方面的训练．