Question

1．实验室现有下列器材：
电流表G（满偏电流为300μA，内阻为100Ω）；
电压表V₁（量程为2V，内阻约为2000Ω）；
电阻箱R₁（阻值范围0～9999Ω）；
电阻箱R₂（阻值范围0～999.9Ω）；
滑动变阻器R₃（最大阻值为100Ω）；
滑动变阻器R₄（最大阻值为100kΩ）；
电源E（电动势6V，内阻约0.5Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干．
（1）现需要将电流表G改装成3V的电压表，需要将电阻箱R₁（填R₁或R₂）的阻值调节为9900Ω，与电流表G串（填“串”或“并”）联．
（2）为了测量电压表V₁的内阻，设计如图所示的实验电路（改装后的电压表用V表示）．图中滑动变阻器R应选R₃（填R₃或R₄），若电压表V的示数为U，V₁的示数为U₁，变阻箱的示数为R₂，则电压表V₁的内阻R_V的计算式为R_V=$\frac{{{R_2}{U_1}}}{{U-{U_1}}}$．

Answer 1

分析 （1）将电流表改装成电压表需要串联一个大电阻，由串联电路的规律可求得电阻值；
（2）由电路结构及并联电路的规律，利用欧姆定律可求得电压表的内阻．

解答 解：（1）电流表改装成电压表要串联一个大电阻分压；故应将R₁串联；
U=I_g（R₂+R）
3V=300×10^-6（100+R）
得：R=9900Ω；
（2）由图可知，实验中采用的是分压接法，故滑动变阻器选择R₃；
由并联电路规律可知：
R_V=$\frac{U}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{U-{U}_{1}}{{R}_{2}}}$=$\frac{{{R_2}{U_1}}}{{U-{U_1}}}$
故答案为：（1）R₁，9900Ω，串； （2）R₃，$\frac{{{R_2}{U_1}}}{{U-{U_1}}}$

点评 本题应明确：①当电压表量程较小时可以将其与一电阻串联而扩大量程；②当变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法