Question

为了测量量程为3V的电压表V的内阻（约为2000Ω），实验室可提供的器材有：
电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）
电压表V′（量程为5V，内阻约为3500Ω）
电阻箱R₁（0-9999Ω）
电阻箱R₂（0-99.9Ω）
滑动变阻器（0-100Ω，额定电流1.5A）
电源E（电动势6V，内阻约为0.5Ω）
单刀单掷开关S、导线若干
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V内阻的实验电路．在右面的方框中画出电路原理图，图中元件要用题中相应的字母标注，并要求测量尽量准确
（2）写出计算电压表V的内阻R_V的计算公式，并说明符号的意义：

 

．

Answer 1

分析：先估算电压表的最大电流用来选择合适量程的电流表；根据滑动变阻器的阻值与是待测电压表的阻值大小确定滑动变阻器是采用分压式接法还是限流式接法．

解答：解：（1）3V的电压表V的满偏电流：Ig=

U

R

=

3

2000

A=1.5×10-3A，电流表的量程是0.6A，二者相差太大，所以不能使用电流表测量，要属于另一个电压表V′，根据串联电阻的分压原理来测量；滑动变阻器的最大电阻是100Ω，在电路中不能分担太大的电压，所以滑动变阻器要采用分压式接法．
所以选择的器材有电压表V′、电阻箱R₁，电路原理图如图．

（2）电压表V与电阻箱R₁上电压的和等于电压表V′的电压U′，根据串联电阻的分压关系得：

U

RV

=

U′-U

R1

整理得：RV=

UR1

U/-U

，U′、U分别为V′、V的读数，R₁是电阻箱上的读数．
故答案为：（1）
（2）RV=

UR1

U/-U

，U′、U分别为V′、V的读数，R₁是电阻箱上的读数．

点评：解决本题的关键知道通过估算测量值以选取合适的量程；若小电阻控制大电阻要用分压式接法．