Question

（2009?湛江二模）要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：

A．待測(cè)電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）
B．電流表A（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω
C．定值電阻R（阻值2kΩ，額定電流50mA）
D．蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)略小于3V，內(nèi)阻不計(jì)）
E．多用電表
F．開關(guān)S₁，S₂導(dǎo)線若干
有一同學(xué)利用上述器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：
（1）首先，用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，選用×100Ω倍率且操作方法正確．若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖所示，則測(cè)量結(jié)果是

3000

Ω．
（2）為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，你認(rèn)為其中較合理的電路圖是

乙

．
（3）用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，其實(shí)驗(yàn)步驟是：

閉合S₁，再閉合S₂，讀得電壓表為U₁；斷開S₂，讀得電壓表示數(shù)為U₂

．用上述所測(cè)物理量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻R_v=

U   2 ．R

U   1 -U   2

．

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)電流表與電壓表的改裝原理，通過電壓表的電流非常小，這樣若3A量程電流表與電壓表串聯(lián)時(shí)，因電流表的示數(shù)非常小而不能正常讀數(shù)．

解答：解：（1）刻度盤上指針測(cè)量結(jié)果為R=30×100Ω=3000Ω
（2）因甲圖中電流表的示數(shù)太小，誤差太大，乙圖中R的阻值與電壓阻值接近，誤差小，故較合理的電路圖是乙．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合

S

1

，再閉合

S

2

，讀得電壓表示數(shù)為

U

1

，由于電源內(nèi)阻不計(jì)，故電源電動(dòng)勢(shì)為

U

1

；②斷開

S

2

，讀得電壓表示數(shù)為

U

2

，根據(jù)閉合電路歐姆定律可以解出電壓表

R

V

．
由步驟①有

U

1

=E，由步驟②根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U

2

=E-

U   2

R   V

R，兩式聯(lián)立解得Rv=

U2

U1-U2

R
故答案為（1）3000
        （2）乙
        （3）閉合

S

1

，再閉合

S

2

，讀得電壓表為

U

1

；斷開

S

2

，讀得電壓表示數(shù)為

U

2

；  

U   2 ．R

U   1 -U   2

點(diǎn)評(píng)：本題因電流表量程是3A，故不能將電流表與電壓表串聯(lián)使用，但若電流表量程是幾百微安或毫安時(shí)也可以與電壓表串聯(lián)使用，此即電表的反常規(guī)接法．