Question

2．在練習使用多用電表的實驗中：
（1）某學生實驗小組利用圖甲所示電路，測量電壓表的內(nèi)阻．他們將多用表擋位調(diào)到電阻“×1k”擋后將紅表筆和黑表筆短接進行歐姆調(diào)零，接著將圖甲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．

（2）將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置，使用多用電表的示數(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15kΩ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，此時多用電表讀數(shù)為10.0kΩ，則電壓表的內(nèi)阻為10.0kΩ，電壓表的示數(shù)將變大．（選填“增大”或“減小”）．
（4）若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述R_x，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（5）某興趣小組還設(shè)計了如圖丁所示的歐姆表，并進行了如下操作，當R_x未接入時，閉合開關(guān)S，將紅、黑表筆分開時，調(diào)節(jié)可變電阻，使電流表滿偏，當R_x接入A、B表筆之間時，若電流表的指針指在表盤的正中央，則待測電阻R_x的阻值為$\frac{{（{R+r}）{R_g}}}{{R+r+{R_g}}}$．（已知電流表的內(nèi)阻為R_g，電池的內(nèi)阻為r，可變電阻接入電路的阻值為R）．

Answer 1

分析 無論測電壓還是測電阻，電流都從紅表筆進，黑表筆出；根據(jù)歐姆表的結(jié)構(gòu)，由閉合電路歐姆定律可以判斷讀數(shù)，由電流的變化確定測量結(jié)果的變化．

解答 解：（1）多用表的電流由黑表筆流出，則黑表筆接2．
（2）歐姆檔讀數(shù)：15×1K=15KΩ，電壓表的最小分度為0.1V，則要估讀到0.01V，則示數(shù)為：3.60
（3）電壓表的內(nèi)阻為測量值是10.0KΩ，因總電阻變小，則電流變大，電壓表的內(nèi)阻一定，則其分壓變大，則示數(shù)變大
（4）當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流I_g不變，
由公式I_g=$\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}$，歐姆表內(nèi)阻R_內(nèi)得調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，歐姆表的電流I=$\frac{E}{{R}_{x}+{R}_{內(nèi)}}$=$\frac{\frac{E}{{R}_{內(nèi)}}}{\frac{{R}_{x}}{{R}_{內(nèi)}}+1}$=$\frac{{I}_{g}}{\frac{{R}_{x}}{{R}_{內(nèi)}}+1}$
可知當R_內(nèi)變小時，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了．
（5）未接電阻時：I_g=$\frac{E}{R+r+{R}_{g}}$，接入電阻后：$\frac{{I}_{g}}{2}$=$\frac{E}{R+r+\frac{{R}_{g}{R}_{x}}{{R}_{g}+{R}_{x}}}$×$\frac{{R}_{x}}{{R}_{g}+{R}_{x}}$=$\frac{E{R}_{x}}{（r+R）（{R}_{g}+{R}_{x}）+{R}_{g}{R}_{x}}$
解得：R_x=$\frac{{（{R+r}）{R_g}}}{{R+r+{R_g}}}$
故答案為：（1）2    （2）15．；3.60（3）10.0；“增大”（4）偏大（5）$\frac{{（{R+r}）{R_g}}}{{R+r+{R_g}}}$

點評 本小題考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、測量原理，同時還要注意測量誤差應(yīng)如何來分析，明確歐姆表的原理為閉合電路歐姆定律．