Question

【题目】某同学要测量一个改装后的电压表的量程和内阻，实验过程如下：

(1)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表______(填“正”或“负”)接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用档位为“”档，调零后测量，指针位置如图1所示。此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处。则所测电压表内阻约为______，量程为______。

(2)若电压表量程为(1)问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：

待测电压表

电流表A(量程0.6A，内阻约为3)

电压表V(量程l0V，内阻约为30k)

定值电阻(阻值为10k)

滑动变阻器(最大阻值为500，额定电流为1A)

电源E(电动势为15V，内阻约为1)

开关和导线若干

为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如电路图2中的______；

写出电压表内阻测量值的表达式=______(电压表V的示数用U表示，电压表的示数用表示，电流表A的电流示数用I表示，定值电阻的阻值)

Answer 1

【答案】负； D

【解析】

（1）欧姆表内置电源负极与红表笔相连，正极与黑表笔相连，根据题意判断电表连接方式；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；欧姆表中值电阻等于其内阻；应用串联电路特点根据题意求出电压表量程。

（2）根据实验器材与实验原理分析选择实验电路；根据串并联电路的特点求出电压表内阻的测量公式。

（1）多用电表红表笔连接多用电表内部的电池的负极，所以实验中多用电表红表笔应与电压表的负接线柱相连；欧姆表选择“×1k”档，由图1所示表盘可知，电压表的内阻为：RV=20×1k=20kΩ；由图1所示可知，表盘中央刻度值为20，欧姆表选择“×1k”档，则欧姆表中值电阻为：20kΩ，欧姆表内阻等于中值电阻，欧姆表内阻为：20kΩ；欧姆表与电压表串联，它们的电阻相等，由串联电路特点可知，它们两端电压相等，由题意可知，电源电动势为9V，则电压表示数为4.5V，由题意可知：电压表指针指在表盘的四分之三刻度处，则： 3U/4=4.5V，电压表量程为：6.0V；
（2）①通过待测电压表的最大电流为：，通过待测电压表的电流太小，不能用电流表测电流，故AC错误；图B所示电路无法求出通过待测电压表的电流，故B错误；图D所示电路可以测出待测电压表两端电压，应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出通过待测电压表的电流，故D正确；故选D。
②由图D所示电路图可知，通过待测电压表的电流：，
待测电压表内阻：；