Question

①有一內阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流電壓表．甲同學用一個多用電表測量上述電壓表的內阻，如圖A所示：先將選擇開關撥至倍率“×1K”檔，將紅、黑表筆短接調零后進行測量，刻度盤指針偏轉如圖B所示，電壓表的電阻應為

 

Ω．
這時乙同學發現電壓表的讀數為1.6V，認為這是此歐姆表中電池的電動勢，理由是電壓表內阻很大．甲同學對此表示反對，認為歐姆表內阻也很大，這不是電池的路端電壓．請你判斷：

 

同學的觀點是正確的．


②某同學要測量一電動勢略小于3V的直流電源的電動勢和內阻，有以下器材可供選擇：
A．電流表（0～0.6A～3A）            B．電壓表（0～3V～15V）
C．滑動變阻器R（0～20Ω，5A）       D．滑動變阻器R′（0～200Ω，1A）
E．定值電阻R₀F．電建S及導線若干
本次實驗的原理圖如圖C所示，則滑動變阻器應選

 

（填器材前的字母代號），按照原理圖連接好線路后進行測量，測出6組數據記錄在下表中，記錄有明顯錯誤的是第

 

組數據

待測量	第1組	第2組	第3組	第4組	第5組	第6組
I/A	0.11	0.20	0.30	0.40	0.50	0.56
U/V	2.87	2.85	2.83	2.82	2.79	2.58

由上表可知，電壓表示數變化不明顯，試分析引起這種情況的原因是

 

將上述器材的連線略加改動就可解決上述問題，請你在下圖D完成正確的連線．

Answer 1

分析：①題的關鍵是要明確歐姆表的改裝原理，畫出原理圖即可知道兩表筆間電壓不是電源的路端電壓，②題的關鍵是

△U

△I

的含義是電源內阻．

解答：解①歐姆表的讀數為R=40×1KΩ=40KΩ，根據歐姆表的改裝原理，如圖所示，可知兩表筆間電壓不是電源的路端電壓，故甲同學觀點正確．

②根據閉合電路歐姆定律知電路中需要的最大電阻為

R

max

=

E

1 3 I   A

=

3

1 3 ×0.6

Ω=15Ω，故滑動變阻器應選C，由表中數據知1-5組

△U

△I

接近定值，而5-6組中

△U

△I

明顯變小，故第6組明顯錯誤．根據閉合電路歐姆定律有U=E=Ir，并作出U-I圖象，因圖象斜率的大小為電源內阻r，故若電壓表示數變化不明顯，說明圖象的斜率太小，即電源內阻過小，所以造成電壓表示數變化不明顯的原因是由于電源的內阻過小．
正確連線如圖

故答案為①40K，甲
        ②C，6，電源內阻過小，如圖．

點評：要掌握閉合電路歐姆定律表達式U=E-Ir及U-I圖象的中斜率和截距的物理意義．