Question

現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表V的內(nèi)阻．給定的器材有：待測(cè)電壓表V（量程2V，內(nèi)阻約4kΩ）；電流表mA（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω）；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)；R₁=4 000Ω，R₂=10 000Ω，R₃=15 000Ω；電鍵S及導(dǎo)線若干．
要求：測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半．
i．試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其它器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖．（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出．）
ii．電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻R_V=

UR1

IR1-U

．

Answer 1

分析：電源的電動(dòng)勢(shì)為2.4v，而電壓表的量程為2v，故要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，需知道電壓表兩端的電壓（可直接從電壓表上讀出）和流經(jīng)電壓表的電流，由于要求電流表和電壓表的示數(shù)要大于其量程的一半，故需要為待測(cè)電壓表并聯(lián)定值電阻，而流經(jīng)電壓表的電流可用毫安表的示數(shù)減去流經(jīng)定值電阻的電流，電壓表的示數(shù)除以定值電阻的阻值就是流經(jīng)定值電阻的電流．

解答：解：i．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=I（R_g+R_x）
解得I=

E

Rx+Rg

=

2.4

Rx+500

＞

0.6×10-3

2

解得R_X＜3500Ω
故固定電阻應(yīng)選R₁，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示
ii．流過(guò)定值電阻的電流大小為

U

R1

，則流過(guò)電壓表的電流為I-

U

R1

，故電壓表的內(nèi)阻R_V=

U

I- U R1

=

UR1

IR1-U

故本題的答案為：（i）電路如圖所示；（ii）

UR1

IR1-U

．

點(diǎn)評(píng)：掌握了實(shí)驗(yàn)的基本原理就能駕輕就熟的解決各種問(wèn)題，所以在日常的學(xué)習(xí)過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)基本原理的學(xué)習(xí)和積累．