Question

（2008?濱州三模）有一電壓表V₁量程為3V，內(nèi)阻約為3000Ω，要較準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：
電源E：電動(dòng)勢(shì)約為15V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；
電流表A₁：量程為0-100mA，內(nèi)阻r₁=20Ω；
電壓表V₂，量程為2V，內(nèi)阻r₂=2000Ω；
定值電阻R₁：阻值R₁=20Ω；
定值電阻R₂：阻值R₂=3Ω；
滑動(dòng)變阻器R₀：最大阻值為10Ω，額定電流1A；
單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干；
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電表是

V

2

；定值電阻應(yīng)選用

R

1

．（用題中器材相應(yīng)的代號(hào)）
（2）設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V₁的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，畫出原理圖．
（3）說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的量：

電壓表

V

1

的

U

1

、電壓表

V

2

的讀數(shù)

U

2

；計(jì)算電壓表V₁的內(nèi)阻R_V，其計(jì)算公式為R_V=

U   1 r   2

U   2

．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是通過(guò)估算待測(cè)電壓表的滿偏電流從而判斷不能使用電流表測(cè)量電流，此時(shí)要想到電壓表的反常規(guī)使用方法，不能判斷依據(jù)兩電壓表串聯(lián)使用從而選出電表

V

2

；然后根據(jù)滑動(dòng)變阻器的額定電流結(jié)合閉合電路歐姆定律可求出保護(hù)電阻

R

1

．
題（2）的關(guān)鍵是由于滑動(dòng)變阻器全電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電壓表電阻，所以應(yīng)用分壓式接法，即可畫出電路圖．
（3）題的關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律列出方程，從而可知需要測(cè)量的量．

解答：解：（1）因待測(cè)電壓表電壓為3V，滿偏電流為I=

U   1

R   V

=1mA，遠(yuǎn)小于電流表的滿偏電流100mA，所以不能使用電流表測(cè)量電流，考慮使用電壓表

V

2

，因其滿偏電流

I

2

=

U   2

r   2

=1mA，所以可以將兩電壓表串聯(lián)使用，所以應(yīng)選用的電表是

V

2

；顯然滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，因電壓表

V

1

與

V

2

的最大串聯(lián)電壓為U=

U

1

+U

2

=3+2=5V，根據(jù)串聯(lián)單路分壓規(guī)律可知，

U

R   0

=

E-U

R

，解得R=20Ω，所以定值電阻應(yīng)選

R

1

．
（2）由上面分析可知，電路圖如圖所示

（3）由歐姆定律

U

R   V

=

U   2

r   2

所以，只要讀出電壓表

V

1

的讀數(shù)

U

1

和電壓表

V

2

的讀數(shù)

U

2

，即可求出待測(cè)電壓表的內(nèi)阻，可解得

R   V

=

U   1 r   2

U   2

．
故答案為：（1）

V

2

，

R

1

         （2）如圖
         （3）電壓表

V

1

的

U

1

、電壓表

V

2

的讀數(shù)

U

2

，

U   1 r   2

U   2

點(diǎn)評(píng)：要學(xué)會(huì)通過(guò)電路的估算來(lái)選擇電學(xué)儀器的思路和方法，注意電表的“反常規(guī)”接法．解題關(guān)鍵還是對(duì)歐姆定律及閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用．