Question

3．電壓表V₁的量程為2V，內(nèi)阻約為2k．現(xiàn)要較準(zhǔn)確測量其內(nèi)阻Rv，實驗室提供的器材如下：
電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω
電壓表V₂，量程S v，內(nèi)阻約為5kΩ
定值電阻R₁，阻值30Ω
定值電阻R₁，阻值3kΩ
滑動變阻器R₃，最大阻值100Ω，額定電流1.5A電源E，電動勢6V，
內(nèi)阻約0.5Ω
電鍵S-個，導(dǎo)線若干：
①某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路，擬測出電壓表V₁兩端的電壓和流過電壓表V₁的電流，再計算出Rv．該方案實際上不可行，其最主要的原因是不能使用電流表準(zhǔn)確測量電流；
②請你從上述器材中選擇必要的器材，在圖2的虛線框中設(shè)計-個可行的實驗電路，并標(biāo)出所選器材的相應(yīng)字母代號；
③根據(jù)第②問設(shè)計的電路圖，寫出電壓表V₁內(nèi)阻R_V的表達式：R_V=$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

Answer 1

分析 因待測電壓表V₁滿偏電流遠小于電流表電流，不能使用電流表準(zhǔn)確測量電流．根據(jù)歐姆定律估算出待測電壓表V₁指針滿偏電流與電壓表V₂滿偏電流接近，因待測電壓表內(nèi)阻比內(nèi)阻略小，可將與定值電阻串聯(lián)再與并聯(lián)，滑動變阻器應(yīng)用分壓式．根據(jù)并串聯(lián)電路的特點，求解內(nèi)阻R_v的表達式．

解答 解：①待測電壓表V₁滿偏電流I_V1=$\frac{U}{{R}_{V}}$=$\frac{2}{2000}$A=0.001A，而電流表A的量程0.6A，故不能使用電流表準(zhǔn)確測量電流．
②因待測電壓表內(nèi)阻比內(nèi)阻略小，可將與定值電阻串聯(lián)再與并聯(lián)．變阻器的總電阻100Ω遠小于R_v，為方便調(diào)節(jié)，使電壓變化范圍較大，滑動變阻器應(yīng)用分壓式．電路圖如圖．
③R_V=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{2}}}$=$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$
故答案為：
①不能使用電流表準(zhǔn)確測量電流．
②電路如圖．
③$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

點評 電壓表與電阻串聯(lián)可以用來測電流，此即電表的反常規(guī)使用，同理電流表可以并聯(lián)來測電壓．