Question

1．要测量电压表V₁的内阻R_v1，其量程为2V，内阻约2KΩ．实验室提供的器材有：
电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ω
电压表V₂，量程5V，内阻约为5Ω；
定值电阻R₁，阻值为30Ω
定值电阻R₂，阻值为3KΩ；
滑动变阻器R₃，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；
电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；
开关S一个，导线若干．

（1）某同学设想按甲图所示电路进行测量，读出电压表V_l和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出R_v1．该方案实际上不可行，最主要的原因是电流表示数很小，很难对电流表读数
（2）另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表V_l的内阻R_v1．
①图中R₀应选R₂．（选填“R₁”或“R₂”）
②在图丙中完成实物连线．
③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表V₁的读数为U_l，
电压表V₂的读数为U₂，定值电阻的阻值为R₀，则计算电压表V₁的内阻R_v1的表达式为R_vl=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）由由电压表内阻很大，电源电动势为6V，电压表与电流表串联接入电路后，电路电流很小，电流表指针几乎不偏转，电流表示数很小，不能对电流表读数．
（2）①改装大量程电压表需要串联一个大电阻；
②根据实验电路图连接实物电路图；
③根据串并联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电压表内阻．

解答 解：（1）待测电压表V₁和电流表A串连接入电路中，由于待测电压表内阻很大，电路电流很小，电流表示数很小，对电流表读数时误差很大，不能对电流表正确读数，则该方案不可行．
（2）①电压表V₁的量程为2V，而电压表V₂，量程5V，所以要扩大电压表V₁的量程，所以要串联一个大电阻，即图中R₀应选R₂，
②根据电路图连接实物图，如图所示：
③根据电路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得：
U₂=U₁+$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{R}_{V1}}$，则R_V1=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$；
故答案为：（1）电流表示数很小，很难对电流表读数；（2）①R₂；②如图所示；③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

点评 连接实物电路图时要注意滑动变阻器的分压接法，熟练应用串并联电路特点及欧姆定律是求出电压表内阻的关键，难度适中．