有一电压表V 1 ,其量程为3V,内阻约为3000Ω,现要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源E:电动势

Question

有一电压表V 1 ,其量程为3V,内阻约为3000Ω,现要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源E:电动势约15V,内阻不计;电流表A 1 :量程1A,内阻r 1 =2Ω,;电压表V 2 :量程2V,内阻r 2 =2000Ω;定值电阻R 1 :阻值20Ω;（可作为保护电阻）定值电阻R 2 :阻值1Ω;（可作为保护电阻）滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1A;开关一个,导线若干.（1）提供的实验器材中,应选用的电表是 、定值电阻是 ;（填器材符号）（2）请你设计一个测量电压表V 1 的实验电路图,画在答题卡上对应的虚线框内;（要求:滑动变阻器要便于调节） （3）若所选电表的读数为a,待测电压表V 1 的读数为U 1 ,写出电压表V 1 内阻的计算表达式R V1 = .

Answer 1

①V 2 （2分）R 1 （2分）② ③ （2分） （评分意见:V 1 与V 2 串联1分，变阻器分压连接1分，R 1 做为保护电阻连接正确1分）

试题分析：：（1）：由于待测电压表的电压量程为3V，最大电流为： ，远小于电流表的量程100mA，而电压表 的量程与其电压量程接近，所以电表应选电压表 ；为保护电源，定值电阻应选阻值大的 ． （2）由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法； 由于待测电压表的额定电流为 ，电压表V 2 的额定电流为： ，所以应将两电压表串联使用，电路图如图所示： （3）：根据欧姆定律和串并联规律应有： ，解得：