Question

1．某學生實驗小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有：多用電表，電壓表（量程5V，內(nèi)阻十幾千歐），滑動變阻器（最大阻值5kΩ），導線若干．

回答下列問題：
（1）將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零．隨后將圖甲中多用電表的黑表筆和2（填“1”或“2”）端相連，紅表筆連接另一端．
（2）將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時電壓表的示數(shù)如圖丙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為15.0K和3.60V．
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零，此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V．從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為12KΩ．
（4）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示．根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為9V，電阻“×1k”擋內(nèi)部電路的總電阻為15KΩ．

Answer 1

分析 （1）紅正黑負，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；
（2）歐姆表讀數(shù)等于倍率乘以表盤讀數(shù)，伏特表讀數(shù)要估讀；
（3）歐姆表測量的是外電路的總電阻，由于滑動變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值；
（4）由于半偏電流是滿偏電流的一半，故歐姆表的中值電阻等于內(nèi)電阻；根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電動勢．

解答 解：（1）電源內(nèi)部接法為紅正黑負，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；電流從電壓表正接線柱流入，故紅表筆接觸1，黑表筆接2；
（2）歐姆表讀數(shù)=倍率×表盤讀數(shù)=1K×15.0Ω=15.0kΩ；電壓表最小分度為0.1V，故讀數(shù)為3.60V；
（3）由于滑動變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值，為12.0KΩ；
（4）歐姆表的中值電阻等于內(nèi)電阻，故歐姆表1K檔位的內(nèi)電阻為15.0KΩ；
根據(jù)閉合電路歐姆定律，電動勢為：E=U+$\frac{U}{R}$•r=4V+$\frac{4V}{12kΩ}$×15kΩ=9V；
故答案為：（1）2   （2）15.0 kΩ，3.60 V   （3）12 kΩ    （4）9 V，15 kΩ

點評 本題關鍵是明確實驗原理，會使用歐姆表和電壓表測量電阻和電壓，同時能結合閉合電路歐姆定律靈活地列式分析．