Question

有一電壓表V₁量程為3V，內阻約為3000Ω，要較準確地測量該電壓表的內阻，提供的實驗器材有：
電源E：電動勢約為15V，內阻可忽略不計；
電流表A₁：量程為0-100mA，內阻r₁=20Ω；
電壓表V₂，量程為2V，內阻r₂=2000Ω；
定值電阻R₁：阻值R₁=20Ω；
定值電阻R₂：阻值R₂=3Ω；
滑動變阻器R₀：最大阻值為10Ω，額定電流1A；
單刀單擲開關S，導線若干；
（1）實驗中應選用的電表是______；定值電阻應選用______．（用題中器材相應的代號）
（2）設計一個測量電壓表V₁的內阻的實驗電路，畫出原理圖．
（3）說明實驗所要測量的量：______；計算電壓表V₁的內阻R_V，其計算公式為R_V=______．

Answer 1

（1）因待測電壓表電壓為3V，滿偏電流為I=

U  1

R  V

=1mA，遠小于電流表的滿偏電流100mA，所以不能使用電流表測量電流，考慮使用電壓表

V

2

，因其滿偏電流

I

2

=

U  2

r  2

=1mA，所以可以將兩電壓表串聯(lián)使用，所以應選用的電表是

V

2

；顯然滑動變阻器應用分壓式接法，因電壓表

V

1

與

V

2

的最大串聯(lián)電壓為U=

U

1

+U

2

=3+2=5V，根據串聯(lián)單路分壓規(guī)律可知，

U

R  0

=

E-U

R

，解得R=20Ω，所以定值電阻應選

R

1

．
（2）由上面分析可知，電路圖如圖所示



（3）由歐姆定律

U

R  V

=

U  2

r  2

所以，只要讀出電壓表

V

1

的讀數

U

1

和電壓表

V

2

的讀數

U

2

，即可求出待測電壓表的內阻，可解得

R  V

=

U  1 r  2

U  2

．
故答案為：（1）

V

2

，

R

1

         （2）如圖
         （3）電壓表

V

1

的

U

1

、電壓表

V

2

的讀數

U

2

，

U  1 r  2

U  2