Question

【题目】甲同学将标准电压表V0（量程为U0=3V，内阻r0=3kQ）改装为电压表V，改装后的电压表刻度盘上的刻度均匀分布共有N格，该同学改装后没有在刻度盘上标上相应的刻度值，乙同学想测量出改装后电压表的量程和内阻。提供的器材有：

A.改装后的待测电压表V（内阻Rv未知）

B.标准电压表V1（量程为3V，内阻r1约为3kΩ）

C.标准电压表V2（量程为30V，内阻r2约为30kΩ）

D.滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）

E.学生电源E（输出电压调节范围0～16V）

F.开关S、导线若干

（1）乙同学为了得到待测电压表V的量程和内阻，按图甲所示电路图连接好实验电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现标准电压表V1的指针接近满偏时，待测电压表V的指针还未偏到满偏的三分之一；接着该同学只将标准电压表V1换成标准电压表V2，调节滑动变阻器，当待测电压表V的指针满偏时，标准电压表V2的指针也还未偏到满偏的三分之一。为了让电表指针均偏转到满偏的三分之一以上，且能较精确地测出待测电压表V的量程和内阻，请重新设计工作电路，将其画在如图乙所示的虚线框内_________。

（2）根据设计的电路进行实验，调节滑动变阻器，并让待测电压表V的指针恰好偏转了n格，为了得到待测电压表V的量程和内阻，还需要测量的物理量和相应的符号是________，待测电压表V的量程为_________，待测电压表V的内阻为________。（用测得的物理量和题中已知量的符号表示）

Answer 1

【答案】（1） （2）标准电压表V1的示数U1，标准电压表V2的示数U2， ，

【解析】

（1）将标准电压表V1和待测电压表V并联，两者电压相等，当标准电压表V1满偏时，待测电压表V的指针还未偏到满偏的三分之一，说明待测电压表V的量程大于9V。将标准电压表V1换成标准电压表V2，调节滑动变阻器，待测电压表V的指针满偏时，标准电压表V2的指针也还未偏到满偏的三分之一，说明待测电压表V的量程小于10V，则待测电压表V的量程在9～10V之间，且待测电压表V是通过标准电压表V0改装而来，可以推测待测电压表V的内阻在之间。由于没有电阻箱和定值电阻，故可以把标准电压表V1和待测电压表V串联后再和标准电压表V2并联。标准电压表V1和待测电压表V的指针接近满偏时，两者电压值之和在12～13V之间，标准电压表V2的指针可偏转到满偏的三分之一以上。

（2）调节滑动变阻器，让待测电压表V的指针恰好偏转n格，记录标准电压表V1的示数U1和标准电压表V2的示数U2，假设待测电压表V的量程为U，则有，得，由得。