Question

【题目】为测定量程3V的电压表内阻（几千欧姆），某同学设计如图所示的电路。实验室提供如下器材：

滑动变阻器（0~5Ω，额定电流3A）

滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流0.5A）

直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）

开关1个，导线若干。

实验步骤如下：

①调节电阻箱R阻值为0，将滑动变阻器的滑片移到最左端位置a，闭合开关S；

②调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R；

④以为纵坐标，R为横坐标，作图线；

⑤通过图像的相关数据计算出电压表的内阻。

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器_________（填“”或“”）。

（2）在调节电阻箱过程中，滑动变阻器上aP两点间的电压基本不变，则与R的关系式为______（用题中给出的字母表示）

（3）实验得到的部分数据如表所示：

R/kΩ	0	1	2	3	4	5	6
U/V	2.00	1.49	1.18	1.00	0.82	0.72	0.67
	0.50	0.67	0.84	1.00	1.22	1.39	1.49

根据表格数据在坐标纸上描点如图，请在图中画出的图像。由图像计算出电压表内阻=__________kΩ。（结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】（1）R1 （2） （3）作图如图所示，连成直线2.70×103Ω—3.00×103Ω

【解析】

（1）根据电路结构选择合适的滑动变阻器

（2）根据电路结构并结合题意写出电压与电阻的数学表达式

（3）结合图像的斜率求解电压表的内阻

（1）根据电路图的分压接法可知应该选用较小的滑动变阻器，所以选择R1

（2）在调节电阻箱过程中，滑动变阻器上aP两点间的电压基本不变，则根据电路结构可知 ,解得： ；

（3）根据图像并结合可知： ，解得：