Question

1．某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×1k”檔內(nèi)部電路的總電阻，使用的器材有：電壓表：量程5V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動(dòng)變阻器：最大阻值5kΩ；導(dǎo)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，調(diào)歐姆零點(diǎn)．
（2）將圖1中多用電表的黑表筆和2（選填“1”或“2”）端相連，紅表筆連接另一端．
（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖2甲所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為15.0kΩ和3.60V．

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12kΩ和4.00V．從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為12.0kΩ．
（5）多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖3所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為9.0V，電阻“×lk”擋內(nèi)部電路的總電阻為15.0kΩ．

Answer 1

分析 （2）紅正黑負(fù)，電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；
（3）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；
（4）歐姆表測(cè)量的是外電路的總電阻，由于滑動(dòng)變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值；
（5）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(dòng)勢(shì)．

解答 解：（2）紅正黑負(fù)，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；
（3）歐姆表讀數(shù)=倍率×表盤讀數(shù)=1K×15.0Ω=15.0kΩ；電壓表讀數(shù)為3.60V；
（4）由于滑動(dòng)變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值，為12.0KΩ；
（5）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(dòng)勢(shì)為：E=U+$\frac{U}{R}$•r=4V+$\frac{4V}{12kΩ}$×15kΩ=9.0V；
故答案為：（2）2；（3）15.0，3.60；（4）12.0；（5）9.0，15.0．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，會(huì)使用歐姆表和電壓表測(cè)量電阻和電壓，同時(shí)能結(jié)合閉合電路歐姆定律靈活地列式分析．