Question

4．為測量某一電壓表的內阻，實驗室準備如下器材：
A．待測電壓表V₁，量程0～3V，內阻約為3kΩ；
B．電壓表V₂，量程0～15V，內阻約15kΩ；
C．．電阻箱R₁，電阻范圍0～9999Ω；
D．滑動變阻器R₂，電阻范圍0～10；
E．電源電動勢約為15V，內阻可不計；
F．電鍵、導線若干．
（1）請按照給定的電路圖連接實驗器材：
（2）將電阻箱的阻值調到7375Ω；
（3）閉合電鍵前，將滑動變阻器的滑片滑到a端（填“a”或“b”）；
（4）調節滑動變阻器的滑片位置時，發現兩表均由讀數，但讀數幾乎不變，經排查發現故障為導線斷路引起，請指出發生斷路的導線為6（填寫電路圖中的數字序號）；
（5）排除故障后，繼續進行實驗，調節滑動變阻器滑片到某一位置，發現V₁表剛好滿偏，V₂表指針偏轉情況如圖所示，讀出V₂表讀數為10.5V，待測電壓表的內阻為2950Ω；
（6）改變滑動變阻器的位置，獲得多組待測電壓表內阻的測量值，取平均值作為待測電壓表內阻的最終結果．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物電路圖．
（3）滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，閉合開關前要把滑片置于分壓電路分壓的位置．
（4）根據電路故障現象分析電路故障原因．
（5）根據圖示電壓表確定其分度值，讀出其示數；原因串并聯電路特點求出電壓表內阻．

解答 解：（1）根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（3）為保護電路安全，閉合電鍵前，將滑動變阻器的滑片滑到a端．
（4）調節滑動變阻器的滑片位置時，兩表均有讀數，說明兩電壓表都與電源兩極相連，電壓表讀數幾乎不變，說明移動滑片時分壓電路兩端電壓變化不變，可能是由于導線6斷路造成，兩電壓表與滑動變阻器串聯，滑動變阻器阻值很小，移動滑片時總電路電阻幾乎不變，電壓表示數幾乎不變．
（5）由圖示電壓表可知，其量程為15V，分度值為0.5V，示數為10.5V；
由串聯電路特點可知，電阻箱兩端電壓：U=U₂-U₁=10.5-3=7.5V，
電阻箱與電壓表V₁串聯，則$\frac{U}{{U}_{1}}$=$\frac{7.5V}{3V}$=$\frac{R}{{R}_{V1}}$=$\frac{7375Ω}{{R}_{V1}}$，解得：R_V1=2950Ω；
故答案為：（1）實物電路圖如圖所示；（3）a；（4）6；（5）10.5；2950．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、電壓表讀數、求電壓表內阻阻值等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握；對電壓表讀數時一定要先確定其量程與分度值，然后根據指針位置讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．