Question

20．要測量電壓表V₁的內(nèi)阻R_V，其量程為2V，內(nèi)阻約為2KΩ．實驗室提供的器材有：
電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
電壓表V₂，量程5V，內(nèi)阻約為5KΩ；
定值電阻R₁，阻值為30Ω；
定值電阻R₂，阻值為3KΩ；
滑動變阻器R₃，最大阻值100Ω，額定電流1.5A；
電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω；
開關S一個，導線若干．
①某同學采用了如圖所示的方法進行實驗，請指出實驗中不妥當?shù)牡胤剑?br />②請從上述器材中選擇必要的器材，設計測量電壓表V₁內(nèi)阻R_V的實驗電路．要求測量盡量準確．在答題紙方框內(nèi)畫出實驗電路圖，并標出所選元件的相應字母代號．
③V₁內(nèi)阻R_V的表達方式為$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$．
④你設計的實驗方法測出的V₁內(nèi)阻等于真實值（填“大于”“等于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）由于電壓表的內(nèi)阻很大，流過的電流較小，待測電壓表V₁和電流表A串連接入電壓合適的測量電路中，電流表A不能準確測量出流過電壓表V₁的電流．
（2）由于電壓表V₁接入電路后，由電流通過時其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點，選用標準電壓表V₂和定值電阻R₂，反復測量通過滑動變阻器R₃控制即可．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點可以求出電壓表內(nèi)阻的表達式，從而進一步，明確各個物理量的含義

解答 解：（1）由于電壓表的內(nèi)阻很大，流過的電流較小，待測電壓表V₁和電流表A串連接入電壓合適的測量電路中，電流表A不能準確測量出流過電壓表V₁的電流．
則其不妥當?shù)氖牵河捎陔妷罕淼膬?nèi)阻很大，流過的電流較小，待測電壓表V₁和電流表A串連接入電壓合適的測量電路中，電流表A不能準確測量出流過電壓表V₁的電流．
（2）由于電壓表V₁接入電路后，由電流通過時其兩端電壓可以直接讀出，因而利用串聯(lián)分壓的特點，選用標準電壓表V₂和定值電阻R₂，反復測量通過滑動變阻器R₃控制即可．測量電壓表V₁內(nèi)阻R_v的實驗電路如圖所示：
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的特點有：$\frac{{U}_{1}}{{R}_{V}}$=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{2}}$，則R_v式中U₁表示V₁的電壓，U₂表示V₁ 和R₂串聯(lián)的總電壓．
故電壓表內(nèi)阻的表達式為：R_V=$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$；中U₁表示V₁的電壓，U₂表示V₁和R₂串聯(lián)的總電壓
（4）由（3）知該實驗原理無誤差，則測量值等于真實值．
故答案為：（1）由于電壓表的內(nèi)阻很大，流過的電流較小，待測電壓表V₁和電流表A串連接入電壓合適的測量電路中，電流表A不能準確測量出流過電壓表V₁的電流．
（2）電路如圖所示．
（3）$\frac{{U}_{1}{R}_{2}}{{U}_{2}-{U}_{1}}$
（4）等于

點評 本題在課本基礎實驗的基礎上有所創(chuàng)新，只要明確了實驗原理，熟練應用電路的串并聯(lián)知識，即可正確解答．