Question

為了測定某一電壓表的內阻，給出了以下器材：
A．待測電壓表（0～l.5V，內阻在3.5kΩ～4.5kΩ之間）
B．電流表（0～500μA，內阻約為l00Ω）
C．滑動變阻器（0～50Ω）
D．電鍵
E．電源（1.5V的干電池一節）
F．導線若干
要求設計實驗電路，測量多組I，U數據，然后作U-I圖線求電壓表的內阻．
（1）某同學設計了如圖甲所示的電路圖，經審查該圖不能滿足測量要求．請指出該電路存在的問題：

 

．
（2）請你另外設計一個能滿足測量要求的電路圖，畫在圖乙所示的方框內．
（3）某同學用重新設計的電路進行實驗，讀得的各組數據用實心圓點標于坐標圖丙上，如圖所示．根據各點表示的數據描出U-I圖線，由此求得電壓表內阻R_V=

 

kΩ（保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析：本題只需要測出通過待測電壓表的電流，根據歐姆定律求出電壓表的滿偏電流與電流表B接近，故應將電壓表與電流表B串聯使用，又由于待測電壓表內阻遠大于滑動變阻器阻值，故變阻器應用分壓式接法．

解答：解：（1）圖甲電路不能多次測量，因為R_V＞＞R，調滑動變阻器，兩表讀數幾乎不變，不能測多組I、U值．
（2）根據歐姆定律可求出電壓表的額定電流在1mA左右，與電流表B量程接近，故可將待測電壓表與電流表B串聯，又因為滑動變阻器最大阻值遠小于待測電壓表內阻，故變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖所示：
（3）電壓表的內阻等于圖線的斜率，則RV=

1.48

0.36×10-3

Ω≈4111Ω≈4.1kΩ．
故答案為：（1）因為R_V＞＞R_Q，調滑動變阻器，兩表讀數幾乎不變，不能測多組I、U值．
（2）如圖所示．
（3）在3.8kΩ～4.1kΩ之間．

點評：本題考查設計性電路，設計電學實驗時要通過估算，要求通過電表的電流不能小于滿刻度的

1

3

；當滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻時應用分壓式接法．