Question

要测量电压表V 1 的内阻r．现有如下器材：A．待测电压表V 1 （量程3V，内阻约几千欧）B．电压表 V 2 （量

要测量电压表V 1 的内阻r．现有如下器材：A．待测电压表V 1 （量程3V，内阻约几千欧）B．电压表 V 2 （量程15V，内阻约30kΩ ）C．定值电阻 R（3.0kΩ）D．滑动变阻器R 1 （0～10Ω）E．直流电源E（电动势约9V，内阻约2Ω）F．开关S及导线若干．（1）因为所给V 1 、V 2 的内阻及定值电阻R都很大，即使它们并联所得电阻也很大，故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用______接法（填“分压”或“限流”）才能对电路起到控制作用；（2）待测电压表V 1 两端的电压值可以由V 1 的示数直接读出，通过V 1 的电流因缺少电流表而不能直接测量，但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V 2 间接测出．为了测出通过V 1 的电流，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三种电路，其中合理的是______同学设计的电路．（3）画出测量电压表V 1 内阻r的完整的实验电路图；（4）用已知量和直接测得量表示电压表V 1 内阻的表达式r=______；式中各直接测得量的意义是：______．

Answer 1

（1）滑动变阻器的最大阻值仅为10Ω，电压表V 1 内阻约为几千欧姆，远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器采用限流接法对电路起不到控制作用，因此滑动变阻器应采用分压接法． （2）①不知道电压表V 2 内阻的准确值，图甲所示电路不能测出通过电压表V 1 的电流，故电路图甲不合理； ②图乙所示电路中，由于电压表V 2 的分流作用，通过定值电阻的电流小于通过电流表V 1 的电流，实验误差较大，不是很合理． ③图丙所示电路中，通过电压表V 1 的电流与通过定值电阻的电流相等，实验设计合理；故选用图丙所示电路设计． （3）由（1）可知，滑动变阻器采用分压接法，由（2）可知，电压表采用图丙设计，因此实验电路图如图所示． （4）闭合开关，移动滑片到合适位置，读出电压表V 1 示数U 1 ，电压表V 2 示数U 2 ，则定值电阻R两端电压U=U 2 -U 1 ， 通过电压表V 1 的电流I= U R = U 2 - U 1 R ，电压表V 1 内电阻r= U 1 I = U 1 U 2 - U 1 R = U 1 R U 2 - U 1 ． 故答案为：（1）分压；（2）丙；（3）电路图如图所示； （4） U 1 R U 2 - U 1 ；U 1 为电压表V 1 的示数，U 2 为电压表V 2 的示数．