Question

有一只電壓表，量程已知，內(nèi)阻為R_V，另有一蓄電池（電動勢未知，但不超過電壓表的量程，內(nèi)阻可忽略），請用這只電壓表和蓄電池，再用一個單刀雙擲開關(guān)和一些連接導(dǎo)線，設(shè)計(jì)測量某一高值電阻R_x的實(shí)驗(yàn)方法 （已知R_x的值與R_V相差不大）。

（1）在甲圖的方框內(nèi)，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線連接如圖乙所示的實(shí)物圖（其中部分已連好）；

 （3）簡要寫出實(shí)驗(yàn)的主要步驟，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出高值電阻R_x的表達(dá)式。

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示

（2）如圖所示

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：

①將單刀雙擲開關(guān)扳到a端，讀出電壓表的讀數(shù)U₁，即電源的電動勢E=U₁；

②將單刀雙擲開關(guān)扳到b端，讀出電壓表的讀數(shù)U₂，運(yùn)用串聯(lián)電路的知識和閉合電路歐姆定律：

      得：  

解析:

電源內(nèi)阻可忽略，可看成理想電源。由于測量的電阻R_x的值與R_V相差不大，所以電阻與電壓表串聯(lián)時，電壓表應(yīng)看成能指示兩端電壓值的特殊電阻。