Question

量程為3V的電壓表，代號(hào)為V，其內(nèi)阻約為3KΩ，現(xiàn)要求測(cè)出該電壓表內(nèi)阻的精確值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電阻箱R_a，取值范圍0.1Ω到9999.9Ω，在本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)它的電流不會(huì)超所允許的最大值；滑動(dòng)變阻器R_b，最大電阻為1000Ω，最大電流為0.2A；電源E，開(kāi)路電壓約5V，內(nèi)阻不計(jì)；電鍵S；連接導(dǎo)線若干．
（1）選用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)易于操作的測(cè)量電路，要求在如圖方框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出所用器材代號(hào)；
（2）填寫測(cè)量步驟③④并寫出計(jì)算電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式．
①將待測(cè)電壓表V、電阻箱R_a、電源E、開(kāi)關(guān)S，按圖示電路用導(dǎo)線連成測(cè)量電路．
②把Ra調(diào)至最大值，閉合開(kāi)關(guān)S，接通電路．
③

 

④

 

計(jì)算電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式：

 

．

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是先畫(huà)出電路圖，若根據(jù)閉合電路歐姆定律能解出電壓表的內(nèi)阻，則實(shí)驗(yàn)即可完成．

解答：解：（1）設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖所示．
（2）測(cè)量步驟如下：
③調(diào)節(jié)電阻箱Ra電阻值，使得電壓表滿偏，記下此時(shí)Ra的值R₁．
④增大Ra的值，使得電壓表半偏，記下此時(shí)Ra的值R₂，
則根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有E=U+

U

RV

R₁
E=

U

2

+

U 2

RV

R₁
解得：R_v=R₂-2R₁．
故答案為：（1）如圖．
（2）③調(diào)節(jié)電阻箱Ra電阻值，使得電壓表滿偏，記下此時(shí)Ra的值R₁．
④增大Ra的值，使得電壓表半偏，記下此時(shí)Ra的值R₂，
計(jì)算電壓表內(nèi)阻的公式：Rv=R₂-2R₁．

點(diǎn)評(píng)：本題也可以通過(guò)兩次調(diào)整變阻箱阻值，讀出電壓表的示數(shù)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解．