Question

14．某同学想测量电压表0～3V挡的内阻，他从实验室拿来一个多用电表、3节干电池、50Ω的滑动变阻器1个、开关和若干导线．

①先用多用表粗测其内阻，把选择开关旋到欧姆挡的“×100”倍率，将红（填“红”或“黑”）表笔接电压表的“-”接线柱，另一只表笔接“3V”的接线柱，多用表的指针位置如图1所示，则电压表的内阻为3.0×10³Ω；
②再用伏安法测量其内阻，把多用表的选择开关旋到直流电流的1（填“100”、“10”、“1”）mA挡，请在图2完成其余的连线；
③实验中多用表的示数为I，电压表的示数为U，则电压表的内阻为R_V=$\frac{U}{I}$．

Answer 1

分析 ①欧姆表的电流流向是红色流入，黑色流出；先读多用电表的示数，再乘以倍率，可以得到电压表内阻．
②1节干电池电动势为1.5V，由此可估算电路中的电流最大值，进而确定量程．
③实验中多用表的示数I表示流过电压表的电流，电压表的示数U为电压表自身电压，由此可得电压表内阻．

解答 解：①欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从多用电表的负极流出，进入电压表的正极，故应该是红色表笔接电压表的“-”接线柱．
②三节干电池构成的电源电动势4.5V，电路中最大电电流为${I}_{m}=\frac{4.5}{3.0×1{0}^{3}}=1.5×1{0}^{-3}A=1.5mA$，加上滑动变阻器的保护，故选择量程为1mA的档位最理想，连线如图：．
③由实验原理图可知，多用表的示数I表示流过电压表的电流，电压表的示数U为电压表自身电压，由此可得电压表内阻：${R}_{V}=\frac{U}{I}$．
故答案为：①红；3.0×10³（或3000）．
②1；如图所示：

③$\frac{U}{I}$．

点评 该题重点在于确定第二问的电流档档位选择，算出来的最大电流虽然比1mA大，但是若因此选择10mA的档位，则就会导致读数误差大；加上题目有给的滑动变阻器，可以保护电路，使得电流不超过1mA，故而应选择1mA档位更理想．