Question

我们在使用电压表时，通常认为它的电阻无穷大．实际上，电压表有一定的电阻，一般为十几千欧，在电路中有小电流通过．在实验室中现有一个内阻未知的电压表（内阻约为15千欧）、一个开关、电源（电压未知）、导线若干．请你再从下列器材中任选一种，与上述取材配合，测定电压表的内阻．三种器材为：A、电流表（量程为0--0.6A） B、定值电阻R（阻值为5Ω） C、电阻箱R'（阻值为0--9999Ω）
（1）要求较准确的测出电压表的内电阻，选用的器材为______（填代号）
（2）画出实验的电路图．
（3）按照你设计的电路图，补全下列实验步骤．
a、连接电路，闭合开关．
b、______．
c、______．
d、电压表内阻的表达式为R=______．

Answer 1

【答案】分析：应用伏安法测电压表内电阻，为了较准确的测出电压表的内电阻，应进行多次测量求平均值，因此实验器材应选择电流表与电阻箱，把电压表、电流表、电阻箱串联接入电路，电流表测电路电流，电压表测的是自己两端的电压，测出电压表电压、通过电压表的电流后，由欧姆定律求出电压表的内电阻；根据以上分析答题．
解答：解：（1）为了较准确的测出电压表的内电阻，实验器材应选：
A、电流表（量程为0--0.6A），C、电阻箱R'（阻值为0--9999Ω）．
（2）电源、开关、电压表、电流表、电阻箱组成串联电路，电路图如图所示．
（3）实验步骤：a、连接电路，闭合开关．
b、读出电压表的示数U₁与电流表示数I₁．
c、改变电阻箱阻值，重复步骤b，再测两组电压U₂、U₃与对应的电流I₂、I₃．
d、求电压表的内电阻，∵I=，∴电压表的内电阻R₁=，R₂=，R₃=，
电压表内电阻阻值R==．
故答案为：（1）A、C；（2）电路图如图所示；（3）b、读出电压表的示数U₁与电流表示数I₁；
c、改变电阻箱阻值，重复步骤b，再测两组数据；d、．
点评：本题考查了测电压表内电阻的实验器材选择、设计实验电路图、完善实验步骤等问题，本题对能力要求较高，有一定的难度，知道测电阻的原理、知道电压表示数是它自己两端的电压是正确解题的前提与基础．