有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,现要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约15V,内阻不计;
电流表A1:量程1A,内阻r1=2Ω,;
电压表V2:量程2V,内阻r2=2000Ω;
定值电阻R1:阻值20Ω;(可作为保护电阻)
定值电阻R2:阻值1Ω;(可作为保护电阻)
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1A;
开关一个,导线若干.
(1)提供的实验器材中,应选用的电表是 、定值电阻是 ;(填器材符号)
(2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在答题卡上对应的虚线框内;(要求:滑动变阻器要便于调节)
(3)若所选电表的读数为a,待测电压表V1的读数为U1,写出电压表V1内阻的计算表达式RV1= .
①V2(2分)R1(2分)②
③(2分)
(评分意见:V1与V2串联1分,变阻器分压连接1分,R1做为保护电阻连接正确1分)
题目分析::(1):由于待测电压表的电压量程为3V,最大电流为:,远小于电流表的量程100mA,而电压表
的量程与其电压量程接近,所以电表应选电压表
;为保护电源,定值电阻应选阻值大的
.
(2)由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻,所以变阻器应采用分压式接法;
由于待测电压表的额定电流为,电压表V2的额定电流为:
,所以应将两电压表串联使用,电路图如图所示:
(3):根据欧姆定律和串并联规律应有:,解得: