Question

某同学要测量一个改装后的电压表Vx的量程和内阻，实验过程如下：

（1）先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表_____（填“正”或“负”）接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用档位为×1K档，调零后测量，指针位置如图所示。此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处。则所测电压表内阻约为___________，量程为____________。

（2）若电压表量程为（1）问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：

待测电压表Vx

电流表A（量程0.6A，内阻约为3Ω）

电压表V（量程l0V，内阻约为30kΩ）

定值电阻R_o（阻值为10kΩ）

滑动变阻器R₁（最大阻值为5Ω，额定电流为1A）

滑动变阻器R₂ （最大阻值为100Ω，额定电流为lA）

电源E（电动势为15V，内阻约为1Ω）

开关和导线若干

①为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路中的________。

②本实验中应选择的滑动变阻器为___________（填器材对应的符号）

③根据测量电路和所选择器材，完成实物电路连接。

④测电压表内阻的表达式R_v=___________，其中各物理量的含义是____________。

Answer

（1）负; 15kΩ （15.0 kΩ也可）; 6V （2）①D

②R2 ③

④，Ux为待测电压表读数，U为电压表读数，R0为定值电阻

【解析】

试题分析：（1）根据红进黑出原理可知红表笔接电源的负极，所以应和电压表负极相连；采用×1K档，故读数为，根据中值电阻规律可知外电路电阻即电压表内阻为，所以电路电流为，故此时电压表测量的示数为，为总量程的四分之三，故量程为

（2）①由于电压表内阻较大，而电源电动势较小，故电路中的电流较小，电流读数误差太大，故A图不行；B图中只能测量出被测电压表的电压，但是无法得知电流，故无法计算电压表的内阻，B图不行；C中由于电流表测量总电流，通过电压表的电流过小，计算得出的电压表电流误差太大，C图不行；因为题中给的电压表量程太大，所以可以使被测电压表和定值电阻串联分压，根据串联电路中电压比等于电阻比即可得出结论，故D图可行，

②因为电压表内阻较大，所以选用较大阻值的滑动变阻器，故选用

③电路图如图所示，注意画线不能交叉

④Ux为待测电压表读数，U为电压表读数，R0为定值电阻，故有，故根据串联电路中电压比等于电阻比可得，解得

考点：伏安法测电阻实验

【名师点睛】欧姆表的读数为：表盘的读数×倍率；要理解两个电压表测量电压表内阻的原理，根据它们的测量原理进行解答．