Question

測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：
A．待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3KΩ）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）
C．定值電阻（R=3KΩ，額定電流0.5A）
D．電池組（電動勢略小于3V，內(nèi)阻不計）
E．開關(guān)兩個
F．導(dǎo)線若干
有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：
（1）為了更準(zhǔn)確的測出該電壓表內(nèi)阻，請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖．
（2）用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，需要直接測量的物理量

K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂

；用上述所測各物理量表示電壓表內(nèi)阻，其表達(dá)式應(yīng)為R_v=

U1R

U2-U1

．

Answer 1

分析：（1）關(guān)鍵是明確由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，從而可求出通過電流表的電流太小，以至于無法讀出電流值，故電流表不可選．
（2）由于電源的內(nèi)阻不計，閉合K₂前后可根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達(dá)式，然后解出R_V的值．

解答：解：（1）電壓表的內(nèi)阻比較大，若用電流表與之串聯(lián)測其電流則示數(shù)太小，以至于無法讀出電流值，故電流表不可選，我們可以利用一個開關(guān)并聯(lián)在定值電阻R兩端，當(dāng)開關(guān)斷開時R串聯(lián)在電路中對應(yīng)電壓表一個示數(shù)，當(dāng)開關(guān)閉合時R被短路，電路中只有電壓表，對應(yīng)一個示數(shù)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程組求解，故電路圖如圖：

（2）結(jié)合前面分析需要直接測量的物理量是：K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂  
根據(jù)閉合電路歐姆定律：
先閉合K₁，當(dāng)閉合時，則：E=U₁…①
當(dāng)斷開K₂時，應(yīng)有：E=U₂+

U2

RV

R…②
聯(lián)立①②兩式可解出：R_V=

U1R

U2-U1

．
故答案為：（1）如圖（2）K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂；

U1R

U2-U1

．

點(diǎn)評：遇到電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，首先要根據(jù)器材設(shè)計電路，然后根據(jù)歐姆定律或閉合電路歐姆定律列方程求解即可．