Question

測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如圖1：

A．待測電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）
C．定值電阻R₀（阻值2kΩ，額定電流50mA）
D．電池組E（電動勢略小于3V，內(nèi)阻不計）
E．多用電表
F．開關S₁、S₂，導線若干
有一同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：
①首先，用多用電表進行粗測：多用電表電阻擋有4個倍率，分別是×1kΩ、×100Ω、×10Ω、×1Ω．該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量，發(fā)現(xiàn)指針偏角太小（相對左端）．為了較準確地進行測量，他又將選擇開關撥到了與×10Ω鄰近的倍率上，若這時刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測量結果是

3000

Ω．
②為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻，請你在方框中（圖2）幫該同學設計一個實驗電路．
③請簡述實驗步驟：

閉合開關S₁，讀出電壓表的示數(shù)U₁，再閉合S₂，讀出電壓表的示數(shù)U₂

④并用所述所測量的符號表示電壓表內(nèi)阻R_V=

U1R0

U2-U1

．

Answer 1

分析：（1）用正確的操作方法測量，發(fā)現(xiàn)指針偏角太小，應該選用倍率大一點的檔位，然后讀數(shù)，乘以倍率得到電阻值
（2）應用串并聯(lián)關系測得電壓表內(nèi)阻，電路如圖
（3）閉合開關S₁，讀出電壓表的示數(shù)U₁，再閉合S₂，讀出電壓表的示數(shù)U₂
（4）由歐姆定律得：RV=

UV

IV

解答：解：①在歐姆表的指針所在的20-40之間共有10個小格，每個小格的刻度值為：2，歐姆表表盤的讀數(shù)為：30．
讀數(shù)為：30×100Ω=3000    
②如圖；
③閉合開關S₁，讀出電壓表的示數(shù)U₁，再閉合S₂，讀出電壓表的示數(shù)U₂
④因電源的內(nèi)阻忽略不計，斷開開關S₂時，電阻R上的電壓為：U_R=U₂-U₁
由串聯(lián)電路的電流關系得通過電壓表的電流為：I=

U2-U1

R0

，所以：
內(nèi)阻R=

U1R0

U2-U1

答：①讀數(shù)為：30×100Ω=3000Ω；②如圖；③閉合開關S₁，讀出電壓表的示數(shù)U₁，再閉合S₂，讀出電壓表的示數(shù)U₂④

U1R0

U2-U1

點評：歐姆表的讀數(shù)為：表盤的讀數(shù)×倍率；要理解應用歐姆定律測量電壓表內(nèi)阻的原理，根據(jù)測量原理進行解答