Question

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一毫伏電壓表mV（量程500mV，內(nèi)阻約500Ω），現(xiàn)要測其內(nèi)阻RV，實(shí)驗(yàn)室還提供下列器材：
干電池E（電動(dòng)勢約3V，內(nèi)阻較小）        
滑動(dòng)變阻器R₁（電阻0-20Ω）
定值電阻R₂（電阻為500Ω） 
定值電阻R₃（電阻為40Ω）
標(biāo)準(zhǔn)電流表（量程15mA，內(nèi)阻約100Ω）  
開關(guān)S及導(dǎo)線若干
（1）請你設(shè)計(jì)一種能盡可能精確地測出毫伏表內(nèi)阻RV的測量電路，要求在測量中各電表的讀數(shù)均不小于其量程的

1

3

，把實(shí)驗(yàn)電路原理圖畫在虛線方框內(nèi)（標(biāo)明各元件字母代號）．
（2）寫出需要測定的物理量；寫出須直接應(yīng)用的已知物理量．（均用文字和字母表示）．
（3）用這些物理量計(jì)算毫伏表mV內(nèi)阻的表達(dá)式為R_V=

 

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)要求盡可能精確地測出毫伏表內(nèi)阻，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，由于毫伏電壓表量程較小，所以采用毫伏電壓表與定值電阻并聯(lián)到電路中．

解答：解：（1）毫伏電壓表mV的額定電流約：Ig=

Uv

Rv

=

500mV

500Ω

=1mA
毫伏電壓表mV的額定電流太小，若與定值電阻R₃并聯(lián)，并聯(lián)后的電流約13mA左右，與電流的量程差不多；另外，由于毫伏電壓表mV的額定電壓也太小，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．接法如圖．另外，由于毫伏電壓表mV若與定值電阻R₃并聯(lián)后的電流約13mA左右，也可以將毫伏電壓表mV、R₂、R₃同時(shí)并聯(lián)在一起．見下圖

（2）Ⅰ．根據(jù)部分電路的歐姆定律，R=

U

I

，需要測量的物理量有：毫伏表的讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)I
Ⅱ．由于待測電阻與R₃ 并聯(lián)，所以需要知道定值電阻R₃的阻值（或定值電阻R₂、R₃的阻值）
（3）由于：R測=

U

I

，R測=

RVR3

RV+R3

，整理得：RV=

UR3

IR3-U

（左側(cè)電路）
故答案為：（1）如圖；
（2）需要測量的物理量有：毫伏表的讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)I；需要知道定值電阻R₃的阻值；
（3）RV=

UR3

IR3-U

（左側(cè)電路）

點(diǎn)評：考查電流表的改裝原理，會(huì)求所并聯(lián)的阻值，及量程的分析．