题目内容

【题目】用图中所示的电路测定未知电阻Rx的值,图中电源的电动势E未知,电源内阻r与电流表的内阻RA均可忽略不计,R为电阻箱.

1)要测得Rx的值,R至少需要取几个不同的数值?请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式;

2)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测RX时,R至少需要取几个不同的数值?请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式;

3)若电源内阻r不可忽略,能否应用此电路测量Rx

【答案】

1

2

3

【解析】

试题(1)根据闭合电路欧姆定律,由题意即可求解;

2)根据指针偏转角与通过电流成正比,在忽略RAr时,即可求解;

3)根据闭合电路欧姆定律,可用等效电阻来替代,即可求解.

解:(1)对所给的电路运用闭合电路欧姆定律,则有:E=IR+Rx+RA+r

RA+r,可忽略不计时,为E=IR+Rx

未知ERx,故需要两个方程,

E=I1R1+Rx

E=I2R2+Rx

从而解得Rx=

因此R至少取两个不同的数值,就可以求出Rx的值.

2)电流表盘上刻度是均匀的,故指针偏转角与通过电流成正比,

设为I=kθ,由此关系,

RAr可忽略不计时,可得Rx表达式为

=

同样可得出只需要两个具体的R值,加上测得两个角度,即可求解.

3)设RA+r,不可忽略不计时,同样分别用R1R2测量两次,则有

E=I1R1+Rx+RA+r

E=I2R2+Rx+RA+r

解得:

可知,求得的只是Rx+RA+r总电阻,只要RAr中有一个不可忽略,就无法测出Rx的值,测出的只是Rx+RA+r的电阻.

答:(1)要测得Rx的值,R至少需要取2个不同的数值,请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式Rx=

2)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测RX时,R至少需要取2个不同的数值,请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式为Rx=

3)若电源内阻r不可忽略,不能应用此电路测量Rx

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