Question

1．利用所學(xué)物理知識(shí)解答問題：
（1）多用電表是實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)際中常用的儀器．使用多用電表進(jìn)行了兩次測量，指針?biāo)�指的位置分別如圖甲中a、b所示．若選擇開關(guān)處在“×10Ω”的歐姆擋時(shí)指針位于a，則被測電阻的阻值是500Ω．若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”擋時(shí)指針位于b，則被測電壓是2.00V
 
（2）如圖乙所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端．
①為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下幾步測量：
A．用多用電表的歐姆擋測量a、b間的電阻；
B．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
C．用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流．
你認(rèn)為以上測量中不妥的有：AC（填序號）．
②含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖丁所示．請你做進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動(dòng)勢
E=1.45V，內(nèi)阻r=0.73Ω．
③由于電壓表和電流表的內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，則采用此測量電路所測得的電動(dòng)勢與實(shí)際值相比偏小，測得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“相同”）．

Answer 1

分析 （1）歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù)；根據(jù)電壓表量程，由圖示表盤確定其分度值，讀出其示數(shù)．
（2）多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，用多用電表的電流檔測量a、b間可能會(huì)造成短路．
采用描點(diǎn)法作圖，由圖可知，圖象由縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動(dòng)勢；由圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻．
電壓表測量為電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)沒有誤差，但電流表測量的卻是外電路中一部分電路中的電流，故可知誤差來自于電壓表的分流．

解答 解：（1）擇開關(guān)處在“×10Ω”的電阻檔時(shí)指針位于a，由圖示表盤讀數(shù)是50Ω，被測電阻的阻值是50×10Ω=500Ω．
選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”檔時(shí)指針位于b，由圖示表盤可知，其分度值為0.05V，被測電壓是2.00V；
（2）①因?yàn)楹谙渲锌赡芎�有電源，不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻．用電流檔測量a、b間的輸出電流，可能會(huì)造成短路．所以測量中不妥的是AC．
②作出U-I圖線，圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢，所以E=1.45V，圖線的斜率絕對值表示內(nèi)阻，則r=$\frac{1.45-1.00}{0.60}$=0.73Ω．
③該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實(shí)電流；
利用等效電源分析，即可將電壓表等效為電源內(nèi)阻，測實(shí)驗(yàn)中測出的電動(dòng)勢應(yīng)為等效電阻輸出的電壓，
由圖可知，輸出電壓小于電源的電動(dòng)勢；故可知電動(dòng)勢的測量值小于真實(shí)值；測實(shí)驗(yàn)中測出的內(nèi)阻應(yīng)為實(shí)際電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與實(shí)際值相比偏�。�
故答案為：（1）500；2.00；（2）①AC；②1.45（±0.02）；0.73（±0.02）；③偏��；偏小．

點(diǎn)評 （1）本題考查了多用電表讀數(shù)，對多用電表讀數(shù)時(shí)，要先根據(jù)選擇開關(guān)的位置確定其所測量的量與量程，然后根據(jù)表盤進(jìn)行讀數(shù)，對多用電表讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．
（2）本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．