Question

【题目】(9分)电压表改装前需要测量其内阻，测量电压表内阻的电路如图甲，所用电源为内阻可以忽略的干电池，定值电阻R1=8 000 Ω，R2=4 000 Ω.

（1）闭合S1，断开S2，调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数U；

（2）闭合S1，________，同样调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数U；将以上两次测得的多组数据，分别在坐标纸上描点连线，得到如图乙中所示两条图线；

（3）利用图线数据得出电源电动势E=_______，求出电压表内阻Rv=________.两图线的交点的横坐标设为R0，还可用物理量符号R0、R1、R2表示Rv=_____.判断断开S2时，所得数据描绘的是图线_______.(选填“AB”或“CD”)

（4）为了将该电压表的量程由0～3 V扩大到0～15 V，需要在电压表内_______(选填“串”或“并”)联一个阻值为_________的定值电阻．

Answer 1

【答案】 闭合S2 3.0 V 5000 Ω AB 串 20 kΩ

【解析】（2）本题的实质是利用电桥法测量电压表的内阻，故需要对比断开前后U随R的变化规律，所以第二步，应闭合；

（3）当外电路电阻为零时，即短路情况下，电压表的示数即为电源的电动势大小，故为E=3.0V；两图线的交点，表示两个并联支路的电压降相等，即开关上没有电流，即，解得，根据欧姆定律可知在闭合后电阻箱电阻与电压表内阻比小于2：1之前电压表的示数小于断开时电压表的示数，故曲线AB为断开时描绘的图像；

（4）改装电压表需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律可得；