问题
填空题
利用如图所示的电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略. R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表应有示数.若电阻箱阻值为R1时,电压表示数为 U1;电阻箱阻值为R2时,电压表示数为U2,则:
(1)计算电压表内电阻的表达式.
(2)若多次改变电阻箱阻值,在下图作出1/U-R图线,请说明如何得出电压表内阻值?
答案
(1)由闭合电路欧姆定律,当电阻箱阻值分别为R1、R2时,电压表对应的示数为U1和U2,可得:
E=U1+
R1U1 RV
E=U2+
R2U2 RV
由上两式,计算电压表内阻得表达式为:
RV=R2U2-R1U1 U1-U2
(2)由E=U+UR/RV,可以得到:
=1 U
•(1+1 E
)R RV
因此在
-R坐标系中,当R取不同阻值时,总有不同的1 U
与之对应.并且这是一条过(0,1 U
)的倾斜直线,如图所示1 E
当R→0时,
=1 U
;1 E
当
=0时,由前式可得:RV=-R1 U
因此,将图中直线延长,延长线与横轴交点的绝对值等于此电压表的内阻.
答:(1)电压表内电阻的表达式为
.R2U2-R1U1 U1-U2
(2)如图所示,图象的横轴截距表示电压表内电阻.