Question

15．要測量電壓表V₁的內阻r．現有如下器材：
A．待測電壓表V₁（量程3V，內阻約幾千歐）
B．電壓表V₂（量程15V，內阻約30kΩ）
C．定值電阻R（3.0kΩ）
D．滑動變阻器R₁（O～10Ω）
E．直流電源E（約9V，內阻約2Ω）
F．開關S及導線若干．
①因為所給V₁、V₂、R都很大，即使它們并聯所得電阻也很大，故最大值為10Ω的滑動變阻器在電路中必須使用分壓接法（“分壓”或“限流”）才能對電路起到控制作用；
②待測電壓表V₁兩端的電壓值可以由V₁的示數直接讀出，通過V₁的電流因缺少電流表而不能直接測量，但可以借助題中給出的定值電阻R、電壓表V₂間接的測出．
為了測出通過V₁的電流，甲、乙、丙三位同學分別設計了以下三種電路，其中合理的是丙同學設計的電路．
③在方框內畫出測量電壓表V1的內阻r的完整的實驗電路圖；

Answer 1

分析 ①滑動變阻器的最大阻值遠小于電壓表V₁的電阻，如果滑動變阻器采用限流接法，與電壓表V₁串聯，移動滑片，電路電流幾乎不變，電壓表V₁電壓幾乎不變，滑動變阻器對電路起不到控制作用，為了能改變電壓表V₁電壓，滑動變阻器應采用分壓接法．
②從并聯電路的分流與串聯電路的分壓作用分析，選出最合理的電路圖．
③根據（1）（2）的分析，確定各電路元件的連接方式，然后作出電路圖．

解答 解：①滑動變阻器的最大阻值僅為10Ω，電壓表V₁內阻約為幾千歐姆，遠大于滑動變阻器最大阻值，滑動變阻器采用限流接法對電路起不到控制作用，因此滑動變阻器應采用分壓接法．
②不知道電壓表V₂內阻的準確值，圖甲所示電路不能測出通過電壓表V₁的電流，故電路圖甲不合理；
圖乙所示電路中，由于電壓表V₂的分流作用，通過定值電阻的電流小于通過電流表V₁的電流，實驗誤差較大，不是很合理．
圖丙所示電路中，通過電壓表V₁的電流與通過定值電阻的電流相等，實驗設計合理；故選用圖丙所示電路設計．
③由以上分析可知，本實驗采用滑動變阻器的分壓接法，同時電流表采用內接法，故原理圖如圖所示；
故答案為：①分壓
②丙
③如圖

點評 本題考查了伏安法測電阻的實驗中的電路設計、作實驗電路圖等問題，是實驗的常考問題；要注意明確分壓和限流接法的正確選擇，同時注意當沒有合適的電流表時，可以利用電壓表串接電路中充當電流表使用．