Question

【題目】小明知道實際電壓表內阻很大，現要準確測量一個量程已知的電壓表的內阻，器材如下：

①待測電壓表（量程，內阻未知）

②電流表（量程，內阻）

③電池組（電動勢約為，內阻不計）

④滑動變阻器

⑤變阻箱（）

⑥開關和導線若干

小明利用上面所給器材，進行如下實驗操作：

（1）首先，用多用電表進行粗測，選用倍率，操作方法正確。若這時刻度盤上的指針位置如圖甲所示，則測量的結果是 。

（2）小明設計了如圖乙、丙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內阻的大小，應選擇圖丙實驗電路，你認為圖乙實驗電路不合理的原因是 。

（3）用選擇的電路進行實驗時，閉合開關S，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱讀數R和電壓表的讀數U，由測得的數據作出圖像如圖丁所示，則電源電動勢 ，電壓表內阻 。

Answer 1

【答案】（1）；

（2）由于待測電壓表量程為，內阻約為，電路允許通過的最大電流只有，電流表不能測量出通過的電流。

（3）；

【解析】

試題分析：（1）選用倍率測電壓表內阻，由圖甲所示表盤可知，阻值為：。

（2）圖乙所示電路滑動變阻器與電壓表串聯接入電路，電源電動勢為，電壓表內阻約為，由于電壓表內阻太大，電路電流很小幾乎為零，電流表無法準確讀數，因此乙電路不合理；由于電阻箱電阻最大阻值為，改變電阻箱阻值可以改變電壓表示數，測出多組實驗數據，因此比較合理的實驗電路是丙。

（3）電壓表內阻約為，電源內阻約為，相對于電壓表內阻來說電源內阻可以忽略不計，由閉合電路歐姆定律可得：，則：，由可知，圖象的斜率：，截距：，

解得：，。