Question

某同學(xué)準備測定一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻．器材如下：
A．待測電壓表量程3V，內(nèi)阻未知）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.01Ω）
C．定值電阻R₀（阻值2KΩ，額定電流50mA）
D．多用電表
E．直流電源E（電動勢小于3V，內(nèi)阻不計）
F．單刀雙擲開關(guān)S
G．導(dǎo)線若干
該同學(xué)利用上述所給的器材，進行如下操作：
（1）用多用電表進行粗測：多用電表電阻檔有三種倍率，分別是×100Ω、×10Ω和×1Ω．該同學(xué)選擇×100Ω倍率，用正確的操作方法測量，刻度盤上的指針如圖所示，那么測量結(jié)果是

 

Ω．
（2）為了更準確地測量這只電壓表的阻值，請你在方框中幫該同學(xué)設(shè)計一個實驗電路．

（3）假設(shè)你已經(jīng)連接好實驗電路，請你簡要寫出你的測量步驟：
①

 

；
②

 

．
（4）利用已知和所測的物理量表示電壓表的內(nèi)阻，其表達式為

 

．

Answer 1

分析：歐姆表讀數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積，由圖示歐姆表可以讀出歐姆表示數(shù)．
分析電路結(jié)構(gòu)，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）由圖示歐姆表可知，待測電阻阻值為30×100Ω=3000Ω；
（2）電路圖如圖所示

（3）①將開關(guān)S置于1，讀出電壓表的示數(shù)U₁
②將開關(guān)S置于2，讀出電壓表的示數(shù)U₂
（4）將開關(guān)S置于1，讀出電壓表的示數(shù)U₁，所以該電源的電動勢E=U₁；
將開關(guān)S置于2，讀出電壓表的示數(shù)U₂，此時U₁=U₂+

U2

Rv

R₀
解得：R_v=

U2

U1-U2

R₀
故答案為：（1）3000
（2）如圖
（3）①將開關(guān)S置于1，讀出電壓表的示數(shù)U₁
②將開關(guān)S置于2，讀出電壓表的示數(shù)U₂
（4）

U2

U1-U2

R₀

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(jié)構(gòu)，熟練應(yīng)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(guān)鍵．