Question

7．某物理實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)定電壓表V₁的內(nèi)阻，可選用的器材如下：
A．待測(cè)電壓表V₁：量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
B．電壓表V₂：量程15V，內(nèi)阻約20kΩ
C．電流表A：量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω
D．定值電阻R₀：9.0kΩ
E．滑動(dòng)變阻器R₁：0～200Ω
F．滑動(dòng)變阻器R₂：0～2kΩ
G．電源E：電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻忽略不計(jì)
H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干
（1）現(xiàn)用多用電表測(cè)電壓表V₁的內(nèi)阻，選擇倍率“×100”擋，其它操作無(wú)誤，多用電表表盤(pán)示數(shù)如圖1所示，則電壓表V₁的內(nèi)阻約為3400Ω．
（2）為了準(zhǔn)確測(cè)量電壓表V₁的內(nèi)阻，兩位同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)器材分別設(shè)計(jì)了如圖2甲和乙兩個(gè)測(cè)量電路，你認(rèn)為  （選填“甲”或“乙”）更合理，并在實(shí)物圖（圖3）中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將電路圖補(bǔ)充完整．
（3）該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用R₁ （選填“R₁”或“R₂”）．
（4）用已知量R₀和V₁、V₂的示數(shù)U₁、U₂來(lái)表示電壓表V₁的內(nèi)阻R_V1=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)．
（2）根據(jù)題意確定電壓表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（3）為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電壓表內(nèi)阻．

解答 解：（1）選擇倍率“×100”擋，由圖1所示表盤(pán)可知，則電壓表V₁的內(nèi)阻約為：34×100=3400Ω；
（2）由于電壓表V₁的內(nèi)阻小于定值電阻值阻值，選擇圖甲所示電路實(shí)驗(yàn)誤差較大，
為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選擇圖乙所示實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)圖乙所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：

（3）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R₁．
（4）電壓表V₁的內(nèi)阻：R_V1=$\frac{{U}_{V1}}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$；
故答案為：（1）3400；（2）乙；實(shí)物電路圖如圖所示；（3）R₁；（4）$\frac{{U}_{1}{R}_{0}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆表讀數(shù)、選擇實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電壓表內(nèi)阻等問(wèn)題；歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與刻度線(xiàn)垂直．