Question

有一電壓表V₁量程為3 V，內阻約為3 000 Ω，要較準確地測量該電壓表的內阻，提供的實驗器材有：

電源E：電動勢約為15 V，內阻可忽略不計；

電流表A₁：量程為0—100 mA，內阻r₁=20 Ω；

電壓表V₂，量程為2 V，內阻r₂=2 000 Ω；

定值電阻R₁：阻值R₁=20 Ω；

定值電阻R₂：阻值R₂=3 Ω；

滑動變阻器R₀：最大阻值為10 Ω，額定電流1 A；

單刀單擲開關S，導線若干；

（1）實驗中應選用的電表是_______________；定值電阻應選用_____________。（用題中器材相應的代號）

（2）設計一個測量電壓表V₁的內阻的實驗電路，畫出原理圖。

（3）說明實驗所要測量的量：_____________；寫出計算電壓表V₁的內阻R_V的計算公式為R_V=_____________。

Answer 1

（1）V₂   R₁

（2）如圖

（3）電壓表V₁的示數(shù)U₁，電壓表V₂的示數(shù)U₂·r₂

解析：測量電阻的常用方法是伏安法，本題為準確測量電壓表的內阻，不需要再選擇電壓表，本電壓表的量程是3 V，內阻約為3 000 Ω，則需要電流表的量程為1 mA，電流表A₁的量程是100 mA太大，無法準確測量，可將電壓表V₂當作一個小量程的電流表，其量程為1 mA，滑動變阻器R₀的最大阻值為10 Ω，無法起到限流作用，應采用分壓式，電源電動勢約為15 V，而電壓表的量程為3 V，需要串聯(lián)保護電阻，兩定值電阻均較小，只能串聯(lián)在干路中，其中定值電阻R₁的阻值R₁=20 Ω較符合，電路圖如上圖所示。

實驗中需要測量電壓表V₁的示數(shù)U₁、電壓表V₂的示數(shù)U₂，則由歐姆定律=I=得r=·r₂