Question

实验室中现有器材如下表．要求用如图所示的电路测定电压表内阻．

电池E：电动势约6V、内阻约为1Ω	电阻箱R1：最大阻值9999.9Ω、阻值最小改变量为0.1Ω
电压表V1：量程30V、内阻r1约为30kΩ	滑动变阻器R2：最大阻值为50Ω
电压表V2：量程3V、内阻r2约为3kΩ	滑动变阻器R3：最大阻值为10kΩ
电压表V3：量程2.5V、内阻r3约为2.5kΩ	开关S，导线若干

（1）用此电路能精确测量表中哪几个电压表的内阻？______（填代号）
（2）滑动变阻器应选______（填代号）
（3）实验中，你除了要读出电阻箱的阻值R₁外，还需要读出______用所测数据表示待测电压表内阻R_V的计算公式是R_V=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）电压表本身是纯电阻，根据串并联电路电压关系得到电阻箱的电压，算出电流，从而可以计算出与电阻箱串联的那只电压表的电阻值；
（2）滑动变阻器采用分压式接法，选小电阻，主要是当调节滑动头时，使表的读数的变化比较平滑，能够比较准确的调到某一个值；
（3）根据串并联电路电压的关系求出电阻箱的电压，算出电流，最后计算出与电阻箱串联的那只电压表的电阻值，写出方程，由结果讨论分析．
解答：解：（1）根据串并联电路电压关系得到电阻箱的电压等于两个电压表的读数之差，根据欧姆定律算出通过电阻箱的电流，从而可以计算出与电阻箱串联的那只电压表的电阻值；
电压表读数应该尽量大于量程的三分之一，而电压表V₁量程是另外两个电表的10倍以上，故用电压表V₁时，电压读数不准确，故电压表V₁的电阻无法测量；
故答案为：V₂、V₃；
（2）实验用滑动变阻器长度约为30厘米，当阻值小时，单位长度上的阻值小；当阻值大时，单位长度上的阻值大．
在滑动滑动头时，阻值大的可能因为没有移动就改变电流，这样就不能区分是因为移动造成的电流变化还是干扰造成的变化；而电阻小时，只有滑动头移动距离很大时才能引起电流变化；故为使操作方便，应该选用阻值较小的电阻；
故答案为：R₂；
（3）读出电压表V、V′的示数U、U′，则电阻箱的电压为：U_R1=U′-U；
通过电阻箱的电流为：
通过电阻箱的电流等于通过电压表V的电流，故电压表V的电阻为：
故答案为：电压表V、V′的示数U、U′，．
点评：本题关键要知道：（1）电压表是定值电阻；（2）电阻箱可以当电流表使用；（3）滑动变阻器采用分压式接法时选用阻值小的滑动变阻器．