Question

17．實際的電壓表有一定的電阻，稱為電壓表的內阻，現(xiàn)給你一個電阻箱（O～9999歐），一個開關．一個學生電源，若干導線，設計一個測量量程為O～3伏的電壓表的內阻，要求在測量過程中不改變電路的連接情況，不需要通過計算求得內阻的值．
（1）畫出實驗的電路圖．
（2）寫出實施的方案，并指出對電源電壓的要求．
（注：電阻箱的符號）

Answer 1

分析 （1）根據串聯(lián)電路起分壓作用進行分析，并畫出電路圖；
（2）先調節(jié)電阻箱的阻值使電壓表測量電源電壓，然后再次調節(jié)電阻箱接入電路的阻值，直到電壓表示數(shù)為電源電壓一半時即可，最后根據電阻箱阻值可求出電壓表的內阻．

解答 解：
（1）因為串聯(lián)電路起分壓作用，因此讓電壓表和電阻箱串聯(lián)，當電壓表指針為電源電壓一半時，電壓表的電阻與電阻箱的阻值相等，直接讀出電阻箱阻值即為電壓表的內阻；電路圖如下：
；
（2）實施方案：
①按上圖所示連接電路，閉合開關，將電阻箱連入電路阻值調為0，讀出此時電壓表示數(shù)U（即電源電壓）；
②調節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)為$\frac{1}{2}$U，根據串聯(lián)電路的分壓原理可知，此時電阻箱的阻值就等于電壓表的電阻．
因為電壓表量程為0-3V，所以應選擇不超過3V電源．
答：
（1）電路圖如上圖所示：
（2）實施方案：
①按上圖所示連接電路，閉合開關，將電阻箱連入電路阻值調為0，讀出此時電壓表示數(shù)U（即電源電壓）；
②調節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)為$\frac{1}{2}$U，此時電阻箱的阻值就等于電壓表的電阻．
應選擇不超過3V電源．

點評 本題是測電壓表內阻的實驗設計題．關鍵是能熟練運用串聯(lián)電路的特點，有一定的難度．