Question

有一电压表V₁量程为3 V，内阻约为3 000 Ω，要较准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：

电源E：电动势约为15 V，内阻可忽略不计；

电流表A₁：量程为0—100 mA，内阻r₁=20 Ω；

电压表V₂，量程为2 V，内阻r₂=2 000 Ω；

定值电阻R₁：阻值R₁=20 Ω；

定值电阻R₂：阻值R₂=3 Ω；

滑动变阻器R₀：最大阻值为10 Ω，额定电流1 A；

单刀单掷开关S，导线若干；

（1）实验中应选用的电表是_______________；定值电阻应选用_____________。（用题中器材相应的代号）

（2）设计一个测量电压表V₁的内阻的实验电路，画出原理图。

（3）说明实验所要测量的量：_____________；写出计算电压表V₁的内阻R_V的计算公式为R_V=_____________。

Answer 1

（1）V₂   R₁

（2）如图

（3）电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数U₂·r₂

解析：测量电阻的常用方法是伏安法，本题为准确测量电压表的内阻，不需要再选择电压表，本电压表的量程是3 V，内阻约为3 000 Ω，则需要电流表的量程为1 mA，电流表A₁的量程是100 mA太大，无法准确测量，可将电压表V₂当作一个小量程的电流表，其量程为1 mA，滑动变阻器R₀的最大阻值为10 Ω，无法起到限流作用，应采用分压式，电源电动势约为15 V，而电压表的量程为3 V，需要串联保护电阻，两定值电阻均较小，只能串联在干路中，其中定值电阻R₁的阻值R₁=20 Ω较符合，电路图如上图所示。

实验中需要测量电压表V₁的示数U₁、电压表V₂的示数U₂，则由欧姆定律=I=得r=·r₂