Question

（10 分）某同學設計了如圖丁所示的電路測量一個量程為 3V 的電壓表的內電阻（幾千歐） ，實驗室提供直流電的電動勢為 6V，內阻忽略不計；

①請完成圖戊的實物連接；
②在該實驗中，認為當變阻器的滑片 P不動時，無論電阻箱的阻值如何增減，aP兩點間的電壓保持不變；請從下列滑動變阻器中選擇最恰當的是：________；
A．變阻器 A（0-2000Ω，0.1A） B．變阻器 B（0-20Ω，1A） C．變阻器 C（0-50Ω，1A）
③連接好線路后，先將變阻器滑片 P調到最____端，并將電阻箱阻值調到_____（填“0”或“最大” ），然后閉合電鍵 S，調節 P，使電壓表滿偏，此后滑片 P保持不動；
④調節變阻箱的阻值，記錄電壓表的讀數；最后將電壓表讀數的倒數U^－1與電阻箱讀數 R描點，并畫出圖已所示的圖線，由圖象得，待測電壓表的內阻值為_______Ω。（保留兩位有效數字）          

Answer 1

①連線見解析； ②B ；③左；0； ④3.0×10³（3.0k）

試題分析：①電路連線如圖；②因為電壓表阻值較大，故當滑動變阻器阻值越小時，電壓表與滑動變阻器中aP兩點間的電阻并聯后越接近aP兩點間空載時的電阻，可使得無論電阻箱的阻值如何增減，aP兩點間的電壓保持不變；故滑動變阻器選擇B；③連接好線路后，先將變阻器滑片 P調到最左端，并將電阻箱阻值調到0，然后閉合電鍵 S，調節 P，使電壓表滿偏，此后滑片 P保持不動；④由于電壓表滿偏電壓為3V，則當滑動端P保持不動時，電壓表及電阻箱兩端的電壓之和3V，即，整理可得：,,則R_V=3.0kΩ。