Question

【題目】某同學要測量一個改裝后的電壓表的量程和內(nèi)阻，實驗過程如下：

(1)先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻和量程，實驗中多用電表紅表筆應與電壓表______(填“正”或“負”)接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)電源電動勢為9V，所用檔位為“”檔，調(diào)零后測量，指針位置如圖1所示。此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處。則所測電壓表內(nèi)阻約為______，量程為______。

(2)若電壓表量程為(1)問中所測數(shù)值，則為了精確測量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材：

待測電壓表

電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為3)

電壓表V(量程l0V，內(nèi)阻約為30k)

定值電阻(阻值為10k)

滑動變阻器(最大阻值為500，額定電流為1A)

電源E(電動勢為15V，內(nèi)阻約為1)

開關和導線若干

為了較精確的測量電壓表內(nèi)阻，則測量電路應該選擇如電路圖2中的______；

寫出電壓表內(nèi)阻測量值的表達式=______(電壓表V的示數(shù)用U表示，電壓表的示數(shù)用表示，電流表A的電流示數(shù)用I表示，定值電阻的阻值)

Answer 1

【答案】負； D

【解析】

（1）歐姆表內(nèi)置電源負極與紅表筆相連，正極與黑表筆相連，根據(jù)題意判斷電表連接方式；歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)；歐姆表中值電阻等于其內(nèi)阻；應用串聯(lián)電路特點根據(jù)題意求出電壓表量程。

（2）根據(jù)實驗器材與實驗原理分析選擇實驗電路；根據(jù)串并聯(lián)電路的特點求出電壓表內(nèi)阻的測量公式。

（1）多用電表紅表筆連接多用電表內(nèi)部的電池的負極，所以實驗中多用電表紅表筆應與電壓表的負接線柱相連；歐姆表選擇“×1k”檔，由圖1所示表盤可知，電壓表的內(nèi)阻為：RV=20×1k=20kΩ；由圖1所示可知，表盤中央刻度值為20，歐姆表選擇“×1k”檔，則歐姆表中值電阻為：20kΩ，歐姆表內(nèi)阻等于中值電阻，歐姆表內(nèi)阻為：20kΩ；歐姆表與電壓表串聯(lián)，它們的電阻相等，由串聯(lián)電路特點可知，它們兩端電壓相等，由題意可知，電源電動勢為9V，則電壓表示數(shù)為4.5V，由題意可知：電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處，則： 3U/4=4.5V，電壓表量程為：6.0V；
（2）①通過待測電壓表的最大電流為：，通過待測電壓表的電流太小，不能用電流表測電流，故AC錯誤；圖B所示電路無法求出通過待測電壓表的電流，故B錯誤；圖D所示電路可以測出待測電壓表兩端電壓，應用串并聯(lián)電路特點與歐姆定律可以求出通過待測電壓表的電流，故D正確；故選D。
②由圖D所示電路圖可知，通過待測電壓表的電流：，
待測電壓表內(nèi)阻：；