Question

實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如下表．要求用如圖所示的電路測定電壓表內(nèi)阻．

電池E：電動(dòng)勢約6V、內(nèi)阻約為1Ω	電阻箱R1：最大阻值9999.9Ω、阻值最小改變量為0.1Ω
電壓表V1：量程30V、內(nèi)阻r1約為30kΩ	滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為50Ω
電壓表V2：量程3V、內(nèi)阻r2約為3kΩ	滑動(dòng)變阻器R3：最大阻值為10kΩ
電壓表V3：量程2.5V、內(nèi)阻r3約為2.5kΩ	開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）用此電路能精確測量表中哪幾個(gè)電壓表的內(nèi)阻？

V₂、V₃

（填代號(hào)）
（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

R₂

（填代號(hào)）
（3）實(shí)驗(yàn)中，你除了要讀出電阻箱的阻值R₁外，還需要讀出

電壓表V、V′的示數(shù)U、U′

用所測數(shù)據(jù)表示待測電壓表內(nèi)阻R_V的計(jì)算公式是R_V=

UR

U′-U

．

Answer 1

分析：（1）電壓表本身是純電阻，根據(jù)串并聯(lián)電路電壓關(guān)系得到電阻箱的電壓，算出電流，從而可以計(jì)算出與電阻箱串聯(lián)的那只電壓表的電阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，選小電阻，主要是當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)頭時(shí)，使表的讀數(shù)的變化比較平滑，能夠比較準(zhǔn)確的調(diào)到某一個(gè)值；
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路電壓的關(guān)系求出電阻箱的電壓，算出電流，最后計(jì)算出與電阻箱串聯(lián)的那只電壓表的電阻值，寫出方程，由結(jié)果討論分析．

解答：解：（1）根據(jù)串并聯(lián)電路電壓關(guān)系得到電阻箱的電壓等于兩個(gè)電壓表的讀數(shù)之差，根據(jù)歐姆定律算出通過電阻箱的電流，從而可以計(jì)算出與電阻箱串聯(lián)的那只電壓表的電阻值；
電壓表讀數(shù)應(yīng)該盡量大于量程的三分之一，而電壓表V₁量程是另外兩個(gè)電表的10倍以上，故用電壓表V₁時(shí)，電壓讀數(shù)不準(zhǔn)確，故電壓表V₁的電阻無法測量；
故答案為：V₂、V₃；
（2）實(shí)驗(yàn)用滑動(dòng)變阻器長度約為30厘米，當(dāng)阻值小時(shí)，單位長度上的阻值��；當(dāng)阻值大時(shí)，單位長度上的阻值大．
在滑動(dòng)滑動(dòng)頭時(shí)，阻值大的可能因?yàn)闆]有移動(dòng)就改變電流，這樣就不能區(qū)分是因?yàn)橐苿?dòng)造成的電流變化還是干擾造成的變化；而電阻小時(shí)，只有滑動(dòng)頭移動(dòng)距離很大時(shí)才能引起電流變化；故為使操作方便，應(yīng)該選用阻值較小的電阻；
故答案為：R₂；
（3）讀出電壓表V、V′的示數(shù)U、U′，則電阻箱的電壓為：U_R1=U′-U；
通過電阻箱的電流為：IR1=

UR1

R1

=

U′-U

R1

通過電阻箱的電流等于通過電壓表V的電流，故電壓表V的電阻為：RV=

U

IV

=

U

U′-U R1

=

UR

U′-U

故答案為：電壓表V、V′的示數(shù)U、U′，

UR

U′-U

．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要知道：（1）電壓表是定值電阻；（2）電阻箱可以當(dāng)電流表使用；（3）滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí)選用阻值小的滑動(dòng)變阻器．