思路点拨:在理想情况下电流表的内阻RA=0,电压表的内阻RV→∞,但实际使用中,电流表内阻很小但不为零,电压表内阻很大但不为无穷大.当要求测量电压表的内阻时,可以把电压表当作定值电阻串联在电路中,此时电压表的示数就是它两端的实际电压,若用电流表与它串联,由电流表上读出电流示数.用RV=便可计算出电压表的内阻.此接法避免了“伏安法测电阻”的实验中,由于电压表、电流表的接入导致测量值与真实值不符而产生的误差.
答案:由于电源内阻不计,直接用电压表接到电源正、负极上,电压表读数就是电源的电动势,即U1=E;用电压表与Rx串联,如下图所示,此时电压表读数为U2,所以Rx两端电压为E-U2,则=
解之得Rx=RV
作为一道开放型题目,同学们可以设计出不同的方案加以比较.
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(U1-U2) |
U2 |
(U1-U2) |
U2 |
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(E-U
| ||
U |
(E-U
| ||
U |
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有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一蓄电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略),请用这只电压表和蓄电池,再用一个单刀双掷开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法 (已知Rx的值与RV相差不大)。
(1)在甲图的方框内,画出实验电路图;
(2)请用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图(其中部分已连好);
(3)简要写出实验的主要步骤,并根据实验测得的数据,推导出高值电阻Rx的表达式。
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