Question

現(xiàn)要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，提供的器材如下；
A．待測(cè)電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）
B．電流表A（量程3A，內(nèi)阻約0.01Ω）
C．定值電阻R（阻值5kΩ，額定電流0.5A）
D．電池組（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻不計(jì)）
E．多用電表
F．開關(guān)兩個(gè)
G．導(dǎo)線若干

有一同學(xué)利用上面所給器材，
進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：
①先用多用電表粗測(cè)電壓表內(nèi)阻；所用多用電表的電阻檔有“×100”、“×10”和
“×1”檔．該同學(xué)選擇“×10”檔，用正確的操作方法測(cè)量時(shí)，發(fā)展指針偏轉(zhuǎn)角度較小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)選擇“

×100

”檔．重新?lián)Q檔后，該同學(xué)按正確的操作方法測(cè)量時(shí)，多用電表的指針位置如圖甲所示，那么粗測(cè)結(jié)果是

1400

Ω；
②為了更準(zhǔn)確地測(cè)出電壓表內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)前開關(guān)S₁、S₂均斷開．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他先閉合開關(guān)S₁并讀取電壓表的讀數(shù)U₁，接著他需要再完成的步驟是

閉合S₂

并讀取電壓表的讀數(shù)U₂，則電壓表內(nèi)阻R_V=

U1R

U2-U1

（．用U₁、U₂、R表示）
③另有同學(xué)利用所給器材設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路．你認(rèn)為用該電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻是否合理？答：

不合理

（選填“合理”或“不合理”）；
理由是：

因?yàn)殡娏鞅淼淖x數(shù)幾乎為零，不便測(cè)量

．

Answer 1

分析：①指針偏轉(zhuǎn)角度小，說明所選檔位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量，應(yīng)換用大檔；指針示數(shù)乘以倍率就是歐姆表讀數(shù)．
②根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電壓表內(nèi)阻．
③由歐姆定律求出電流表的示數(shù)，根據(jù)該示數(shù)分析答題．

解答：解：①用“×10”檔，指針偏轉(zhuǎn)角度較小，說明歐姆表示數(shù)太大，所選檔位太小，應(yīng)換大檔，用“×100”檔進(jìn)行測(cè)量；由圖甲所示可知，歐姆表示數(shù)是14×100Ω=1400Ω．
②閉合S₂，此時(shí)電壓表測(cè)電源兩端電壓，電壓表的讀數(shù)為U₂；S₂斷開、S₁閉合時(shí)，電壓表與定值電阻串聯(lián)，
電壓表的讀數(shù)U₁，則定值電阻兩端電壓是U_R=U₂-U₁，此時(shí)電路電流I=

UR

R

=

U2-U1

R

，電壓表內(nèi)阻R_V=

U1

I

=

U1R

U2-U1

．
③采用丙圖所示實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，電路最大電流約為I′=

E

R+RV

＜

E

R

=

3V

5000Ω

=0.0006A，而電流表量程是0-3A，由于電路電流太小，電流表量程與分度值太大，電流表指針幾乎不動(dòng)，無法準(zhǔn)確測(cè)出電路電流，因而不能求出電壓表內(nèi)阻，故圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路不合理．
故答案為：①×100；1400；②閉合S₂；

U1R

U2-U1

；③不合理；因?yàn)殡娏鞅淼淖x數(shù)幾乎為零，不便測(cè)量．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于多用電表歐姆擋測(cè)電阻換擋方法要熟記：“大換小，小換大”，即偏轉(zhuǎn)角度大時(shí)，換用倍率小的擋位；偏轉(zhuǎn)角度小時(shí)，換用倍率大的擋位．