Question

1．要測量電壓表V₁的內(nèi)阻R_v1，其量程為2V，內(nèi)阻約2KΩ．實驗室提供的器材有：
電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
電壓表V₂，量程5V，內(nèi)阻約為5Ω；
定值電阻R₁，阻值為30Ω
定值電阻R₂，阻值為3KΩ；
滑動變阻器R₃，最大阻值100Ω，額定電流1.5A；
電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω；
開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干．

（1）某同學(xué)設(shè)想按甲圖所示電路進行測量，讀出電壓表V_l和電流表A的示數(shù)后，用歐姆定律計算出R_v1．該方案實際上不可行，最主要的原因是電流表示數(shù)很小，很難對電流表讀數(shù)
（2）另一同學(xué)設(shè)計出如圖乙所示的電路來測量電壓表V_l的內(nèi)阻R_v1．
①圖中R₀應(yīng)選R₂．（選填“R₁”或“R₂”）
②在圖丙中完成實物連線．
③接通電路后，調(diào)整滑動變阻器的滑動觸頭在適當?shù)奈恢�，電壓表V₁的讀數(shù)為U_l，
電壓表V₂的讀數(shù)為U₂，定值電阻的阻值為R₀，則計算電壓表V₁的內(nèi)阻R_v1的表達式為R_vl=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）由由電壓表內(nèi)阻很大，電源電動勢為6V，電壓表與電流表串聯(lián)接入電路后，電路電流很小，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電流表示數(shù)很小，不能對電流表讀數(shù)．
（2）①改裝大量程電壓表需要串聯(lián)一個大電阻；
②根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖；
③根據(jù)串并聯(lián)電路特點及歐姆定律列方程，可以求出電壓表內(nèi)阻．

解答 解：（1）待測電壓表V₁和電流表A串連接入電路中，由于待測電壓表內(nèi)阻很大，電路電流很小，電流表示數(shù)很小，對電流表讀數(shù)時誤差很大，不能對電流表正確讀數(shù)，則該方案不可行．
（2）①電壓表V₁的量程為2V，而電壓表V₂，量程5V，所以要擴大電壓表V₁的量程，所以要串聯(lián)一個大電阻，即圖中R₀應(yīng)選R₂，
②根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示：
③根據(jù)電路圖，由串并聯(lián)電路特點及歐姆定律可得：
U₂=U₁+$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{R}_{V1}}$，則R_V1=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$；
故答案為：（1）電流表示數(shù)很小，很難對電流表讀數(shù)；（2）①R₂；②如圖所示；③$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

點評 連接實物電路圖時要注意滑動變阻器的分壓接法，熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路特點及歐姆定律是求出電壓表內(nèi)阻的關(guān)鍵，難度適中．