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R₀（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写出电压表内阻测量值的表达式Rv=_________．

Answer

负； ; 6V; D; ；

【解析】（1）多用电表红表笔连接多用电表内部的电池的负极，所以实验中多用电表红表笔应与电压表的 负接线柱相连；由图1可知，多用电表的读数为15.0，倍率为1k，所以电压表的内阻为：RV=15.0×1kΩ=15.0kΩ，同时又图1可知，欧姆表的指针在满刻度的一半处，根据欧姆表的原理可知： ， ，代入数据可得：Rg+R0=RV=15.0kΩ，所以电压表的电压： ，所以电压表的量程： 。

（2）①A图结合电压表的读数与电流表的读数，可以测量电压表的内电阻，但考虑到电流表的量程是0.6A，而电压表的电阻值较大，电流值的电流值一定远小于0.6A，所以电流表的读数一定很小，所以读数的误差会比较大，故A可以；B图中两个电压表并联，可以校准电压表的读数，但不能测量电压表的内电阻；故B错误；C图中电流表的读数是并联电阻部分的电流值，所以测量的结果是并联部分的电阻值，不是电压表的电阻值，故C错误；D图中，电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和，定值电阻上的电压：UR=U-Ux，所以电压表的电阻值，比较A与D的结论可知，D比A图中的测量结果准确性更高，故D比A更好。所以选D。
②电压表V的电压是待测电压表与定值电阻的电压的和，定值电阻上的电压：UR=U-Ux，所以电压表的电阻值。