Question

10．某同學要測量一電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：
A．待測電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）        B．定值電阻R₀（阻值2kΩ）
C．電池組E（電動勢略小于3V，內(nèi)阻忽略不計）D．多用電表
E．開關S₁、S₂，導線若干

①該同學想利用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻，請將以下主要操作步驟補充完整：
Ⅰ．對多用電表進行機械調(diào)零
Ⅱ．將選擇開關拔到“×1k”的歐姆檔上
Ⅲ．將紅黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零
Ⅳ．將圖（甲）中多用電表和電壓表連接，其中紅表筆應接電壓表的負極（選填“正”、“負”）
Ⅴ．正確連接后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉較大，換用“×100”的歐姆檔，應先歐姆調(diào)零，再次測量，多用電表刻度盤上的指針位置如圖（乙）所示，測量結果是3000Ω．
②為了更精確測量此電壓表的內(nèi)阻，該同學設計了如圖（丙）所示的實驗電路圖，請在圖（丁）上用筆畫線代替導線進行實物連接．該同學首先閉合S₁，讀電壓表示數(shù)U₁；再閉合S₂，讀電壓表示數(shù)U₂，則電壓表內(nèi)阻R_V=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}_{0}$（用U₁、U₂、R₀表示）．

Answer 1

分析 （1）使用多用電表時，不論測量什么，電流都是從紅表筆進，黑表筆出；測量電阻時，指針指在中央刻度附近，讀數(shù)較準確，讀數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積；
（2））分析電路結構，根據(jù)實驗步驟求出電源電動勢，然后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出電壓表內(nèi)阻．

解答 解：（1）IV使用多用電表時，不論測量什么，電流都是從紅表筆進，黑表筆出，由于歐姆表內(nèi)部電源接在黑表筆上，故為了保證電壓表正向偏轉，所以紅表筆應接電壓表的負極；
V測量電阻時，指針指在中央刻度附近，指針偏角太大或太小時，要重新選當，然后歐姆調(diào)零后再測量，讀數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積，
故答案為：歐姆調(diào)零、3000
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示：

由電路圖可知，將開關S置于1，讀出電壓表的示數(shù)U₁；由于此時電壓表的讀數(shù)為U₁，則該電源的電動勢E=U₁；
將開關S置于2，電壓表與定值電阻串聯(lián)，讀出電壓表的示數(shù)U₂．根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點得：${U}_{1}={U}_{2}+\frac{{U}_{2}}{{R}_{3}}{R}_{0}$
解得：${R}_{3}=\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
故答案為①Ⅳ． 負；Ⅴ． 歐姆調(diào)零；3000
$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
②如答圖所示

點評 歐姆表示數(shù)等于指針所指表盤示數(shù)乘以歐姆表的倍率；分析清楚電路結構，熟練應用串聯(lián)電路特點及歐姆定律是正確求出電壓表內(nèi)阻的關鍵．