Question

【題目】某同學要測量一個改裝后的電壓表Vx的量程和內阻，實驗過程如下：

（1）先用多用電表粗測電壓表的內阻和量程，實驗中多用電表紅表筆應與電壓表_____（填“正”或“負”）接線柱相連；若已知多用電表內電源電動勢為9V，所用檔位為“×1K”檔，調零后測量，指針位置如圖所示．此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處．則所測電壓表內阻約為___________，量程為____________．

（2）若電壓表量程為（1）問中所測數值，則為了精確測量其內阻，現提供以下器材：

待測電壓表Vx

電流表A（量程0.6A，內阻約為3Ω）

電壓表V（量程l0V，內阻約為30kΩ）

定值電阻R0（阻值為10kΩ）

滑動變阻器R1（最大阻值為5Ω，額定電流為1A）

滑動變阻器R2（最大阻值為100Ω，額定電流為lA）

電源E（電動勢為15V，內阻約為1Ω）

開關和導線若干

①為了較精確的測量電壓表內阻，則測量電路應該選擇如下電路中的________．

②寫出電壓表內阻測量值的表達式Rv=_________．

Answer 1

【答案】 負； ; 6V; D; ；

【解析】（1）多用電表紅表筆連接多用電表內部的電池的負極，所以實驗中多用電表紅表筆應與電壓表的 負接線柱相連；由圖1可知，多用電表的讀數為15.0，倍率為1k，所以電壓表的內阻為：RV=15.0×1kΩ=15.0kΩ，同時又圖1可知，歐姆表的指針在滿刻度的一半處，根據歐姆表的原理可知： ， ，代入數據可得：Rg+R0=RV=15.0kΩ，所以電壓表的電壓： ，所以電壓表的量程： 。

（2）①A圖結合電壓表的讀數與電流表的讀數，可以測量電壓表的內電阻，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小于0.6A，所以電流表的讀數一定很小，所以讀數的誤差會比較大，故A可以；B圖中兩個電壓表并聯，可以校準電壓表的讀數，但不能測量電壓表的內電阻；故B錯誤；C圖中電流表的讀數是并聯電阻部分的電流值，所以測量的結果是并聯部分的電阻值，不是電壓表的電阻值，故C錯誤；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的結論可知，D比A圖中的測量結果準確性更高，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。