Question

【題目】某同學(xué)要測量一個(gè)改裝后的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻和量程，實(shí)驗(yàn)中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表_____（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢為9V，所用檔位為“×1K”檔，調(diào)零后測量，指針位置如圖所示．此時(shí)電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處．則所測電壓表內(nèi)阻約為___________，量程為____________．

（2）若電壓表量程為（1）問中所測數(shù)值，則為了精確測量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：

待測電壓表Vx

電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約為3Ω）

電壓表V（量程l0V，內(nèi)阻約為30kΩ）

定值電阻R0（阻值為10kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω，額定電流為1A）

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100Ω，額定電流為lA）

電源E（電動(dòng)勢為15V，內(nèi)阻約為1Ω）

開關(guān)和導(dǎo)線若干

①為了較精確的測量電壓表內(nèi)阻，則測量電路應(yīng)該選擇如下電路中的________．

②寫出電壓表內(nèi)阻測量值的表達(dá)式Rv=_________．

Answer 1

【答案】 負(fù)； ; 6V; D; ；

【解析】（1）多用電表紅表筆連接多用電表內(nèi)部的電池的負(fù)極，所以實(shí)驗(yàn)中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表的 負(fù)接線柱相連；由圖1可知，多用電表的讀數(shù)為15.0，倍率為1k，所以電壓表的內(nèi)阻為：RV=15.0×1kΩ=15.0kΩ，同時(shí)又圖1可知，歐姆表的指針在滿刻度的一半處，根據(jù)歐姆表的原理可知： ， ，代入數(shù)據(jù)可得：Rg+R0=RV=15.0kΩ，所以電壓表的電壓： ，所以電壓表的量程： 。

（2）①A圖結(jié)合電壓表的讀數(shù)與電流表的讀數(shù)，可以測量電壓表的內(nèi)電阻，但考慮到電流表的量程是0.6A，而電壓表的電阻值較大，電流值的電流值一定遠(yuǎn)小于0.6A，所以電流表的讀數(shù)一定很小，所以讀數(shù)的誤差會(huì)比較大，故A可以；B圖中兩個(gè)電壓表并聯(lián)，可以校準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)，但不能測量電壓表的內(nèi)電阻；故B錯(cuò)誤；C圖中電流表的讀數(shù)是并聯(lián)電阻部分的電流值，所以測量的結(jié)果是并聯(lián)部分的電阻值，不是電壓表的電阻值，故C錯(cuò)誤；D圖中，電壓表V的電壓是待測電壓表與定值電阻的電壓的和，定值電阻上的電壓：UR=U-Ux，所以電壓表的電阻值，比較A與D的結(jié)論可知，D比A圖中的測量結(jié)果準(zhǔn)確性更高，故D比A更好。所以選D。
②電壓表V的電壓是待測電壓表與定值電阻的電壓的和，定值電阻上的電壓：UR=U-Ux，所以電壓表的電阻值。