Question

10．某同學(xué)要測(cè)量一電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：
A．待測(cè)電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）        B．定值電阻R₀（阻值2kΩ）
C．電池組E（電動(dòng)勢(shì)略小于3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）D．多用電表
E．開(kāi)關(guān)S₁、S₂，導(dǎo)線(xiàn)若干

①該同學(xué)想利用多用電表粗測(cè)電壓表的內(nèi)阻，請(qǐng)將以下主要操作步驟補(bǔ)充完整：
Ⅰ．對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零
Ⅱ．將選擇開(kāi)關(guān)拔到“×1k”的歐姆檔上
Ⅲ．將紅黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零
Ⅳ．將圖（甲）中多用電表和電壓表連接，其中紅表筆應(yīng)接電壓表的負(fù)極（選填“正”、“負(fù)”）
Ⅴ．正確連接后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較大，換用“×100”的歐姆檔，應(yīng)先歐姆調(diào)零，再次測(cè)量，多用電表刻度盤(pán)上的指針位置如圖（乙）所示，測(cè)量結(jié)果是3000Ω．
②為了更精確測(cè)量此電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（丙）所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D（�。┥嫌霉P畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行實(shí)物連接．該同學(xué)首先閉合S₁，讀電壓表示數(shù)U₁；再閉合S₂，讀電壓表示數(shù)U₂，則電壓表內(nèi)阻R_V=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}_{0}$（用U₁、U₂、R₀表示）．

Answer 1

分析 （1）使用多用電表時(shí)，不論測(cè)量什么，電流都是從紅表筆進(jìn)，黑表筆出；測(cè)量電阻時(shí)，指針指在中央刻度附近，讀數(shù)較準(zhǔn)確，讀數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積；
（2））分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟求出電源電動(dòng)勢(shì)，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電壓表內(nèi)阻．

解答 解：（1）IV使用多用電表時(shí)，不論測(cè)量什么，電流都是從紅表筆進(jìn)，黑表筆出，由于歐姆表內(nèi)部電源接在黑表筆上，故為了保證電壓表正向偏轉(zhuǎn)，所以紅表筆應(yīng)接電壓表的負(fù)極；
V測(cè)量電阻時(shí)，指針指在中央刻度附近，指針偏角太大或太小時(shí)，要重新選當(dāng)，然后歐姆調(diào)零后再測(cè)量，讀數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積，
故答案為：歐姆調(diào)零、3000
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如圖所示：

由電路圖可知，將開(kāi)關(guān)S置于1，讀出電壓表的示數(shù)U₁；由于此時(shí)電壓表的讀數(shù)為U₁，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=U₁；
將開(kāi)關(guān)S置于2，電壓表與定值電阻串聯(lián)，讀出電壓表的示數(shù)U₂．根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)得：${U}_{1}={U}_{2}+\frac{{U}_{2}}{{R}_{3}}{R}_{0}$
解得：${R}_{3}=\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
故答案為①Ⅳ． 負(fù)；Ⅴ． 歐姆調(diào)零；3000
$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
②如答圖所示

點(diǎn)評(píng) 歐姆表示數(shù)等于指針?biāo)�指表盤(pán)示數(shù)乘以歐姆表的倍率；分析清楚電路結(jié)構(gòu)，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確求出電壓表內(nèi)阻的關(guān)鍵．