Question

為測出量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ電壓表內(nèi)阻的精確值．實驗室中可提供的器材有：
電阻箱R，最大電阻為9999.9Ω，
定值電阻r₁=5kΩ，定值電阻r₂=10kΩ
電動勢約為12V，內(nèi)阻不計的電源E
開關(guān)、導線若干．
實驗的電路圖如圖所示，先正確連好電路，再調(diào)節(jié)電阻箱R的電阻值，使得電壓表的指針半偏，記下此時電阻箱R有電阻值R₁；然后調(diào)節(jié)電阻箱R的值，使電壓表的指針滿偏，記下此時電阻箱R的電阻值R₂．
（1）實驗中選用的定值電阻是

r

1

；
（2）此實驗計算電壓表內(nèi)阻R_V的表達式為R_V=

R

1

-

2R

2

-r

1

．
（3）若電源的內(nèi)阻不能忽略，則電壓表內(nèi)阻R_V的測量值將

A

．
A．偏大   B．不變    C．偏小   D．不能確定，要視電壓表內(nèi)阻的大小而定．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確定值電阻的作用是為保護電壓表，所以在電阻箱電阻為零時根據(jù)歐姆定律求出保護電阻的阻值即可；題（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的表達式即可求出電壓表內(nèi)阻；題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，若電源內(nèi)阻不能忽略，則電路中電流增大，內(nèi)壓降變大，路端電壓變小，然后再根據(jù)歐姆定律即可得出電壓表的內(nèi)阻比忽略電源內(nèi)阻時小，從而得出結(jié)論．

解答：解：（1）設保護電阻的電阻為r，由歐姆定律應有

E

R   V +r

?R

V

=3，代入數(shù)據(jù)解得r=6kΩ，所以定值電阻應選

r

1

（2）根據(jù)歐姆定律應有：E=

U

2

+

U 2

R   V

?(R

1

+r

1

)及E=U+

U

R   V

?

(R

2

+r

1

)
聯(lián)立解得

R

V

=

R

1

-

2R

2

-r

1

（3）若電源的內(nèi)阻不能忽略，由閉合電路歐姆定律可知，電流增大電源的路端電壓減小，則（2）式中應滿足U+

U

R   V

?

(R

2

+r

1

)＜

U

2

+

U 2

R   V

?(R

1

+r

1

)，
解得

R

V

＜

R

1

-

2R

2

-r

1

，即測量值偏大，所以A正確．
故答案為：（1）

r

1

         （2）

R

1

-

2R

2

-r

1

         （3）A

點評：對有關(guān)電路的計算問題，要根據(jù)電路圖利用歐姆定律以及串并聯(lián)規(guī)律列式求解即可．