Question

10．电压表是测定电路两端电压的仪表，理想电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电压表的内阻并不是无限大．为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：
A．待测电压表（0～3V，内阻在3.5kΩ～4.5kΩ之间）
B．电流表（0～1mA）
C．滑动变阻器（0～50Ω）                         
D．电键
E．电源（1.5V的干电池两节）                    
F．导线若干
要求多测几组数据，利用作图法求电压表的内阻．
（1）某同学设计了如图（甲）所示的电路图，但根据电路图正确连接实物后，在实际测量时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的示数都几乎不变化．
请你简述他设计中存在的问题：因为R_V＞＞R_Q，所以变阻器的限流作用几乎为零．
（2）请你另外设计一个电路图，画在图（乙）所示的方框内．

（3）某同学根据测量数据在图（丙）坐标系内描点，请根据数据点计算电压表内阻R_V=4kΩ．

Answer 1

分析 （1）因为待测电压表的内阻R_V远大于滑动变阻器的最大电阻值50Ω，所以变阻器的限流作用几乎为零，滑动变阻器采用分压式接法．
（2）根据（1）中分析可知，限流接法无法正常实验，应改变分压接法；
（3）根据图中点得出对应的伏安特性曲线，再根据图象的斜率可求得电阻．

解答 解：（1）由图可知，采用滑动变阻器限流接法；因为待测电压表的内阻R_V远大于滑动变阻器的最大电阻值50Ω，所以变阻器的限流作用几乎为零．
（2）为了让滑动变阻器起到控制作用；滑动变阻器采用分压式接法，所以正确的电流图如图所示．
（3）用直线将各点拟合，如图所示，则图象的斜率表示电阻，则可求得R=$\frac{1.2}{0.3}$×10³=4kΩ
故答案为：（1）因为R_V＞＞R_Q，所以变阻器的限流作用几乎为零
（2）如图所示；
（3）4k

点评 本题考查了测电压表内电阻的原理以及数据处理的方法等，本题的重点在于掌握滑动变阻器分压接法的正确选择及其接法选择．