Question

量程为3V的电压表V的内阻约为3kΩ，要求测出该电表内阻的精确值，实验中可提供的器材：阻值范围为0.1Ω到

量程为3V的电压表V的内阻约为3kΩ，要求测出该电表内阻的精确值，实验中可提供的器材：阻值范围为0.1Ω到9999.9Ω的电阻箱Ra，在本实验中，通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流；最大电阻为1000Ω，最大电流为0.2A的变阻器Rb；开路电压约为5V，内阻可忽略不计的电源E；开关S；电键及供连接用的导线若干． （1）选用这些器材设计一个易于操作的测量电路，要求画出实验电路图并标出所用器材的符号．（2）计算电压表内阻的最后计算式______式中各量的意义：______．

Answer 1

（1）由于所给器材中没有电流表，不能测出流经电压表的电流，不能采用伏安法测电压表内阻，可以将电压表与电阻箱串联，根据串联分压规律进行实验，实验电路如图所示．

（2）根据电路图连接电路，闭合开关，调节电阻箱R_a电阻值，使得电压表满偏，记下此时Ra的值R₁．
增大R_a的值，使得电压表半偏，记下此时R_a的值R₂，
电源电动势不变，电压表半偏，电路电流变为原来的一半，说明电路总电阻变为原来的2倍，
则R_v+R₂=2（R_v+R₁），则R_v=R₂-2R₁，R₁为电压表半满偏时电阻箱阻值，R₂为电压表满偏时电阻箱阻值．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）R_v=R₂-2R₁；R₁为电压表半满偏时电阻箱阻值，R₂为电压表满偏时电阻箱阻值．