Question

10．某同学要测量一电压表的内阻，所备器材如下：
A．待测电压表V（量程3V，内阻未知）        B．定值电阻R₀（阻值2kΩ）
C．电池组E（电动势略小于3V，内阻忽略不计）D．多用电表
E．开关S₁、S₂，导线若干

①该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻，请将以下主要操作步骤补充完整：
Ⅰ．对多用电表进行机械调零
Ⅱ．将选择开关拔到“×1k”的欧姆档上
Ⅲ．将红黑表笔短接，进行欧姆调零
Ⅳ．将图（甲）中多用电表和电压表连接，其中红表笔应接电压表的负极（选填“正”、“负”）
Ⅴ．正确连接后，发现指针偏转较大，换用“×100”的欧姆档，应先欧姆调零，再次测量，多用电表刻度盘上的指针位置如图（乙）所示，测量结果是3000Ω．
②为了更精确测量此电压表的内阻，该同学设计了如图（丙）所示的实验电路图，请在图（丁）上用笔画线代替导线进行实物连接．该同学首先闭合S₁，读电压表示数U₁；再闭合S₂，读电压表示数U₂，则电压表内阻R_V=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}_{0}$（用U₁、U₂、R₀表示）．

Answer 1

分析 （1）使用多用电表时，不论测量什么，电流都是从红表笔进，黑表笔出；测量电阻时，指针指在中央刻度附近，读数较准确，读数等于指针示数与倍率的乘积；
（2））分析电路结构，根据实验步骤求出电源电动势，然后由串联电路特点及欧姆定律可以求出电压表内阻．

解答 解：（1）IV使用多用电表时，不论测量什么，电流都是从红表笔进，黑表笔出，由于欧姆表内部电源接在黑表笔上，故为了保证电压表正向偏转，所以红表笔应接电压表的负极；
V测量电阻时，指针指在中央刻度附近，指针偏角太大或太小时，要重新选当，然后欧姆调零后再测量，读数等于指针示数与倍率的乘积，
故答案为：欧姆调零、3000
（2）根据电路图连接实物图如图所示：

由电路图可知，将开关S置于1，读出电压表的示数U₁；由于此时电压表的读数为U₁，则该电源的电动势E=U₁；
将开关S置于2，电压表与定值电阻串联，读出电压表的示数U₂．根据串联电路分压特点得：${U}_{1}={U}_{2}+\frac{{U}_{2}}{{R}_{3}}{R}_{0}$
解得：${R}_{3}=\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
故答案为①Ⅳ． 负；Ⅴ． 欧姆调零；3000
$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
②如答图所示

点评 欧姆表示数等于指针所指表盘示数乘以欧姆表的倍率；分析清楚电路结构，熟练应用串联电路特点及欧姆定律是正确求出电压表内阻的关键．