Question

測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：
A．待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻未知）一塊      B．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）一只   C．定值電阻（阻值5kΩ，額定電流0.5A）一個  D．電池組（電動勢小于3V，內(nèi)阻不計）E．多用電表一只     F．開關(guān)兩只     G．導線若干
有一同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：
（1）用多用電表進行粗測：多用電表電阻檔有3種倍率，分別是×100Ω、×10Ω和×1Ω．該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小．為了較準確地進行測量，應(yīng)重新選擇

×100Ω

倍率．重新選擇倍率后，刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測量結(jié)果大約是

3000

Ω

（2）為了更準確的測出該電壓表內(nèi)阻的大小，該同學設(shè)計了如圖甲、乙兩個實驗電路．你認為其中較合理的是

乙

（填“甲”或“乙”）電路．其理由是：

甲圖中流過電流表的電流太小，讀數(shù)誤差比較大

．
（3）用你選擇的電路進行實驗時，需要直接測量的物理量

K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂

；用上述所測各量表示電壓表內(nèi)阻，其表達式應(yīng)為R_v=

U1R

U2-U1

．

Answer 1

分析：（1）用歐姆表測電阻，要選擇合適的擋位；歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明所選擋位太小，應(yīng)換大擋；歐姆表示數(shù)等于指針示數(shù)與倍率的乘積．
（2）如果電表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，讀數(shù)誤差較大，實驗誤差較大，分析電路結(jié)構(gòu)，然后答題．
（3）根據(jù)所選實驗電路，應(yīng)用串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出電壓表內(nèi)阻表達式．

解答：解：（1）歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明所選倍率太小，為了較準確地進行測量，應(yīng)重新選擇×100Ω倍率；由圖示歐姆表表盤可知，待測電阻阻值為30×100Ω=3000Ω．
（2）電源電動勢為3V，電壓表內(nèi)阻約為3000Ω，圖甲所示電路電流太小，電流表讀數(shù)誤差太大，實驗誤差太大，因此不能使用圖甲所示實驗電路，合理的實驗電路是圖乙所示實驗電路．
（3）采用圖乙所示實驗電路，需要測出K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂，電源內(nèi)阻不計，電阻R兩端電壓U_R=U₂-U₁，
K₂斷開時電路電流I=

UR

R

=

U2-U1

R

，待測電壓表內(nèi)阻R_V=

U1

I

=

U1

U2-U1 R

=

U1R

U2-U1

．
故答案為：（1）×100Ω；3000；（2）乙；甲圖中流過電流表的電流太小，讀數(shù)誤差比較大；
（3）K₂閉合前后電壓表的讀數(shù)U₁、U₂； 

U1R

U2-U1

．

點評：使用歐姆表測電阻時要選擇適當?shù)谋堵剩�使指針指在表盤中央附近；根據(jù)阻值偏角選擇倍率時要注意：“大偏大，小偏小”，然后選擇合適的倍率．