Question

現(xiàn)有一阻值為10.0Ω的定值電阻、一個開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個電壓表，該電壓表表面上有刻度但無刻度值，要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源電動勢，電源內(nèi)阻約為幾歐）要求：

（1）在右邊方框中畫出實驗電路圖：

（2）簡要寫出完成接線后的實驗步驟；

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

Answer 1

（1）參見解析

（2）①按電路圖連接好電路。

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

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

（3）

解析:

在分組實驗中有測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，我們從該實驗知道測定電源的電動勢和內(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)在只有一個定值電阻可用作負(fù)載；另外，應(yīng)由電流表和電壓表兩個表，但現(xiàn)在只有一只電壓表，而且是沒有刻度值的；不過考慮到電壓表電阻很大，而且題目只要求測出電源的內(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)，實驗電路如圖5所示。S斷開時，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，又是一種負(fù)載狀態(tài)。

（2）實驗步驟如下：

①按電路圖連接好電路。

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

③閉合開關(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斷開時，有   E=n₁U₀

S閉合時，有

解以上兩式，得