Question

為了測量一個量程0～3V、內阻約3kΩ的電壓表V₁的內電阻，提供的實驗器材有：
A．待測電壓表V₁；
B．電流表A₁（0～0.6A，內阻約0.2Ω）；
C．電壓表V₂（量程0～10V，內電阻約10kΩ）；
D．滑動變阻器R₁（0～50Ω，額定電流0.5A）；
E．定值電阻R=5kΩ；　F．電源E（電動勢8V，內阻較小）；
G．開關一個、導線若干．
（1）在虛線框內畫出正確的實驗電路圖（要求測量值盡可能精確、測量值的變化范圍盡可能大一些，所用器材用對應的符號標出）．
（2）實驗時需要測得的物理量有

 

．（用符號表示并說明其物理意義）
（3）待測電壓表內電阻表達式為R_V1=

 

（用（2）中符號表示）

Answer 1

分析：（1）由于滑動變阻器的值遠小于待測電壓表阻值，如果用限流式接法，電流變化范圍太小，電壓表讀數幾乎不變，故采用分壓式接法，定值電阻可以當電流表使用；
（2）根據電路串并聯知識和歐姆定律，運用伏安法計算出待測電壓表電阻值的表達式，再得出待測值；
（3）由第2問的分析可以得到待測電壓表內電阻表達式．

解答：解：（1）如圖

（2）假設電壓表V₁兩端的電壓為U₁，電壓表V₂兩端的電壓為U₂，則電阻R兩端的電壓為U₂-U₁，電流為

U2-U1

R

，故待測電壓表的電阻值為：R_V1=

U1

I

=

U1

U2-U1

R
故待測量為：電壓表V₁的讀數U₁，電壓表V₂的讀數U₂
（3）由第2問的分析可以得到待測電壓表內電阻表達式為：

U1

U2-U1

R

點評：本題關鍵在于沒有電流表，但有兩個電壓表和一個定值電阻，故可以將定值電阻當作電流表使用．