Question

【题目】同学要测量一电压表的内阻，所用的实验器材有：

电源E（电动势8V，内阻较小）

待测电压表V1：（量程为0~1V内阻约2k）

电压表V2：（量程为0~8V）

定值电阻R四只，阻值分别为：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k

滑动变阻器R1：（0~500）

开关一个，导线若干

(1)请设计最佳方案测量待测电表内阻，将电路图画在虚线框内；（________）

(2)为保证实验中的测量数据变化范围尽量大该同学应选用阻值为_____k的定值电阻；

(3)该同学在实验中多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；以U2为纵坐标，U1为横坐标建立，根据测得数据描点作出了一条过原点的直线，测算的直线斜率为k，则待测电阻=______。

Answer 1

【答案】 14.0

【解析】

(1)[1]要测量电压表的内阻，只需测量通过它的电流即可，但另一电压表内阻未知故不能测量电流，但可考虑定值电阻间接可以测量电流，故可设计出串联分压的测量电路；由于滑动变阻器阻值比电表内阻小很多，只能用分压式接法来控制测量电路电压；电路图如图所示

(2)[2]待测电压表，两端电压最高为1V，电压表电压可达8V(电源电动势为8V)，所以定值电阻上分压约7V，定值电阻与待测电压表串联，故电阻应该为待测电阻内阻7倍左右，选14.0k最合适；

(3)[3]由电路图可知

整理可得

所以根据题意则有

解得