Question

現(xiàn)有一阻值為10.0Ω的定值電阻、一個(gè)開(kāi)關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表，該電壓表表面上有刻度但無(wú)刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）要求：

（1）在右邊方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖：

（2）簡(jiǎn)要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟；

（3）寫出用測(cè)得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式=       。

Answer 1

（1）參見(jiàn)解析

（2）①按電路圖連接好電路。

②在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)狀態(tài)下讀出電壓表指針?biāo)�在處的分度格�?shù)n₁.

③閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電壓表指針?biāo)�在處的分度格�?shù)n₂.

（3）

解析:

在分組實(shí)驗(yàn)中有測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，我們從該實(shí)驗(yàn)知道測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，至少應(yīng)使電源連接不同負(fù)載兩次，然后利用全電路歐姆定律求解。但現(xiàn)在只有一個(gè)定值電阻可用作負(fù)載；另外，應(yīng)由電流表和電壓表兩個(gè)表，但現(xiàn)在只有一只電壓表，而且是沒(méi)有刻度值的；不過(guò)考慮到電壓表電阻很大，而且題目只要求測(cè)出電源的內(nèi)阻，應(yīng)該有變通的辦法。

（1）我們可以把斷路也作為一種負(fù)載狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)電路如圖5所示。S斷開(kāi)時(shí)，因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，可認(rèn)為是斷路狀態(tài)，S閉合時(shí)，又是一種負(fù)載狀態(tài)。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按電路圖連接好電路。

②在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)狀態(tài)下讀出電壓表指針?biāo)�在處的分度格�?shù)n₁.

③閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電壓表指針?biāo)�在處的分度格�?shù)n₂.

（3）設(shè)電壓表每一小分度表示的電壓為U₀。

S斷開(kāi)時(shí)，有   E=n₁U₀

S閉合時(shí)，有

解以上兩式，得