Question

測(cè)量一只量程已知的電壓表內(nèi)阻，器材如下：
A．測(cè)電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3KΩ）
B．電流表 （量程0.6A，內(nèi)阻0.01Ω）
C．定值電阻R（阻值2KΩ，額定電流0.5A）
D．電源E（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻不計(jì)）
E．開(kāi)關(guān)兩只，S₁、S₂，導(dǎo)線若干
（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖 （甲）所示的測(cè)量電路，在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)不可行．你認(rèn)為主要問(wèn)題是______．
（2）請(qǐng)從上述所給器材中選用所需器材，幫助該同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差的測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫(huà)出原理圖，要求標(biāo)明給定器材的符號(hào)．用需要測(cè)量的物理量和電路中器材已給的物理量，寫(xiě)出電壓表內(nèi)阻的計(jì)算式R_v=______．并從圖（乙）所給的器材中選出你所需要的器材，連接成實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖甲可知，電壓表與電流表串連接入電路，根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)及電表內(nèi)阻，
由閉合電路的歐姆定律求出電路電流，然后根據(jù)根據(jù)該電流分析答題．
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可以把電壓表與定值電阻串連接入電路，
用開(kāi)關(guān)控制定值電阻是否接入電路，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電壓表內(nèi)阻．
解答：解：（1）圖甲所示電路中，電路最大電流I==≈0.001A，電路電流太小，電流表量程是0～0.6A，電流表量程太大，電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯，電流表沒(méi)有明顯讀數(shù)，因此圖甲所示電路不可行．
（2）電壓表與定值電阻串聯(lián)，開(kāi)關(guān)S2與定值電阻并聯(lián)，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖2所示；
閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂讀出電壓表示數(shù)U₁，電源電動(dòng)勢(shì)E=U₁，
然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，讀出電壓表示數(shù)U₂，定值電阻兩端電壓：
U_R=E-U₂=U₁-U₂，此時(shí)電路電流I==，
電壓表內(nèi)阻R_V===；
故答案為：（1）電流表量程太大，而電路中電流太小，電流表沒(méi)有明顯讀數(shù)．
（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，實(shí)物電路圖如圖2所示；．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路測(cè)電阻、連接實(shí)物電路圖等問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度較大，一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)．