高二物理测电池电动势和内阻 题目只给电压表,我想不出如何连了、、求大虾赐教
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/29 21:35:31
高二物理测电池电动势和内阻 题目只给电压表,我想不出如何连了、、求大虾赐教
有两只电压表A和B,量程已知,内阻未知,另有一届干电池,他的内阻不能忽略,但大小未知,只用这两只电压表、开关和一些导线,要求通过测量计算出干电池的电动势(1)画出测量用的电路图(2)以测量的量为已知量,写出计算电动势的表达公式
有两只电压表A和B,量程已知,内阻未知,另有一届干电池,他的内阻不能忽略,但大小未知,只用这两只电压表、开关和一些导线,要求通过测量计算出干电池的电动势(1)画出测量用的电路图(2)以测量的量为已知量,写出计算电动势的表达公式
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(1)电路图就不画了,非常简单.共有两个电路.
电路一:把电压表A经导线、开关后接到电源两端.
电路二:把电压表A和B串联,再经导线、开关后接到电源两端.
(2)先按照电路一电路,闭合开关,读出电压表A的示数 UA1
则 UA1=E-(UA1 / Rva)* r .方程1
E是电源电动势,r是电源内阻,Rva是电压表A的内阻
再按照电路二接好电路,闭合开关,读出电压表A的示数 UA2、电压表B的示数 UB2
则 UA2+UB2=E-[(UA2+UB2)/ (Rva+Rvb)] * r .方程2
因电路二中,两个电压表是串联,所以有 UA2 / Rva=UB2 / Rvb .方程3
由方程1,得 Rva / r =UA1 / (E-UA1)
由方程2,得 (Rva+Rvb)/ r =(UA2+UB2)/ [ E-(UA2+UB2)]
由方程3,得 (Rva+Rvb)/ Rva=(UA2+UB2)/ UA2
可见,(Rva+Rvb)/ Rva=[ (Rva+Rvb)/ r ] / (Rva / r)
即 (UA2+UB2)/ UA2={ (UA2+UB2)/ [ E-(UA2+UB2)] } / [ UA1 / (E-UA1)]
1/ UA2=(E-UA1)/ { UA1*[ E-(UA2+UB2)] }
解得电动势是 E=UA1*UB2 / (UA1-UA2)
注:Rvb是电压表B的内阻.
再问: 可是,如果两个电压表串联不就类比于断路了么?
再答: 电压表是有内阻的(内阻是个有限的数值),所以电压表相当于一个电阻看待,不是断路。 说明一下:在平时的题目中,因电压表的内阻通常远大于电路中的其他电阻,可把它的内阻看成无穷大(即断路),不考虑电压表内阻的影响。但在本题目中,要考虑电压表内阻影响的,不能当断路。
电路一:把电压表A经导线、开关后接到电源两端.
电路二:把电压表A和B串联,再经导线、开关后接到电源两端.
(2)先按照电路一电路,闭合开关,读出电压表A的示数 UA1
则 UA1=E-(UA1 / Rva)* r .方程1
E是电源电动势,r是电源内阻,Rva是电压表A的内阻
再按照电路二接好电路,闭合开关,读出电压表A的示数 UA2、电压表B的示数 UB2
则 UA2+UB2=E-[(UA2+UB2)/ (Rva+Rvb)] * r .方程2
因电路二中,两个电压表是串联,所以有 UA2 / Rva=UB2 / Rvb .方程3
由方程1,得 Rva / r =UA1 / (E-UA1)
由方程2,得 (Rva+Rvb)/ r =(UA2+UB2)/ [ E-(UA2+UB2)]
由方程3,得 (Rva+Rvb)/ Rva=(UA2+UB2)/ UA2
可见,(Rva+Rvb)/ Rva=[ (Rva+Rvb)/ r ] / (Rva / r)
即 (UA2+UB2)/ UA2={ (UA2+UB2)/ [ E-(UA2+UB2)] } / [ UA1 / (E-UA1)]
1/ UA2=(E-UA1)/ { UA1*[ E-(UA2+UB2)] }
解得电动势是 E=UA1*UB2 / (UA1-UA2)
注:Rvb是电压表B的内阻.
再问: 可是,如果两个电压表串联不就类比于断路了么?
再答: 电压表是有内阻的(内阻是个有限的数值),所以电压表相当于一个电阻看待,不是断路。 说明一下:在平时的题目中,因电压表的内阻通常远大于电路中的其他电阻,可把它的内阻看成无穷大(即断路),不考虑电压表内阻的影响。但在本题目中,要考虑电压表内阻影响的,不能当断路。
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