Question

【題目】(9分)電壓表改裝前需要測量其內阻，測量電壓表內阻的電路如圖甲，所用電源為內阻可以忽略的干電池，定值電阻R1=8 000 Ω，R2=4 000 Ω.

（1）閉合S1，斷開S2，調節電阻箱R，記下多組R的大小及其對應的電壓表示數U；

（2）閉合S1，________，同樣調節電阻箱R，記下多組R的大小及其對應的電壓表示數U；將以上兩次測得的多組數據，分別在坐標紙上描點連線，得到如圖乙中所示兩條圖線；

（3）利用圖線數據得出電源電動勢E=_______，求出電壓表內阻Rv=________.兩圖線的交點的橫坐標設為R0，還可用物理量符號R0、R1、R2表示Rv=_____.判斷斷開S2時，所得數據描繪的是圖線_______.(選填“AB”或“CD”)

（4）為了將該電壓表的量程由0～3 V擴大到0～15 V，需要在電壓表內_______(選填“串”或“并”)聯一個阻值為_________的定值電阻．

Answer 1

【答案】 閉合S2 3.0 V 5000 Ω AB 串 20 kΩ

【解析】（2）本題的實質是利用電橋法測量電壓表的內阻，故需要對比斷開前后U隨R的變化規律，所以第二步，應閉合；

（3）當外電路電阻為零時，即短路情況下，電壓表的示數即為電源的電動勢大小，故為E=3.0V；兩圖線的交點，表示兩個并聯支路的電壓降相等，即開關上沒有電流，即，解得，根據歐姆定律可知在閉合后電阻箱電阻與電壓表內阻比小于2：1之前電壓表的示數小于斷開時電壓表的示數，故曲線AB為斷開時描繪的圖像；

（4）改裝電壓表需要串聯一個電阻分壓，根據歐姆定律可得；