Question

有一电压表V 1 量程为3V，内阻约为3000Ω，要较准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电

有一电压表V 1 量程为3V，内阻约为3000Ω，要较准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约为15V，内阻可忽略不计；电流表A 1 ：量程为0-100mA，内阻r 1 =20Ω；电压表V 2 ，量程为2V，内阻r 2 =2000Ω；定值电阻R 1 ：阻值R 1 =20Ω；定值电阻R 2 ：阻值R 2 =3Ω；滑动变阻器R 0 ：最大阻值为10Ω，额定电流1A；单刀单掷开关S，导线若干；（1）实验中应选用的电表是______；定值电阻应选用______．（用题中器材相应的代号）（2）设计一个测量电压表V 1 的内阻的实验电路，画出原理图．（3）说明实验所要测量的量：______；计算电压表V 1 的内阻R V ，其计算公式为R V =______．

Answer 1

（1）因待测电压表电压为3V，满偏电流为I= U  1 R  V =1mA，远小于电流表的满偏电流100mA，所以不能使用电流表测量电流，考虑使用电压表 V  2 ，因其满偏电流 I  2 = U  2 r  2 =1mA，所以可以将两电压表串联使用，所以应选用的电表是 V  2 ；显然滑动变阻器应用分压式接法，因电压表 V  1 与 V  2 的最大串联电压为U= U  1 +U  2 =3+2=5V，根据串联单路分压规律可知， U R  0 = E-U R    ，解得R=20Ω，所以定值电阻应选 R  1 ． （2）由上面分析可知，电路图如图所示 （3）由欧姆定律 U    R  V = U  2 r  2 所以，只要读出电压表 V  1 的读数 U  1 和电压表 V  2 的读数 U  2 ，即可求出待测电压表的内阻，可解得 R  V    = U  1 r  2 U  2 ． 故答案为：（1） V  2 ， R  1          （2）如图          （3）电压表 V  1 的 U  1 、电压表 V  2 的读数 U  2 ， U  1 r  2 U  2