Question

9．指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）多用電表測(cè)未知電阻阻值的電路如圖1所示，電池的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R₀為調(diào)零電阻，R_g為表頭內(nèi)阻，電路中電流I與待測(cè)電阻的阻值R_x關(guān)系圖象如圖2所示，則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為$\frac{E}{{r+{R_0}+{R_g}+{R_x}}}$；
（2）下列根據(jù)圖2中I-R_x圖線做出的解釋或判斷中正確的是BCD
A．因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的，所以歐姆表的示數(shù)左小右大
B．歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)節(jié)R₀使R_x=0時(shí)電路中的電流I=I_g
C．R_x越小，相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏．
D．測(cè)量中，當(dāng)R_x的阻值為圖2中的R₂時(shí)，指針位于表盤中央位置的左側(cè)
（3）有一內(nèi)阻未知（約20kΩ～60kΩ）、量程（0～10V）的直流電壓表
①某同學(xué)想通過(guò)一個(gè)多用表中的歐姆檔，直接去測(cè)量上述電壓表的內(nèi)阻，該多用表刻    度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆檔的選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率×1k擋．先將紅、黑表棒短接調(diào)零后，選用圖3中A方式連接．
②在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為40KΩ（如圖4），這時(shí)電壓表的讀數(shù)為5.0V（如圖4）．計(jì)算出歐姆表中電池的電動(dòng)勢(shì)為8.75V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出電流I與待測(cè)電阻的阻值R_x關(guān)系
（2）歐姆表的工作原理是閉合電路歐姆定律，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析答題．
（3）選擇倍率的原則是讓指針指在刻度盤的中間位置附近，歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負(fù)極插孔相連，歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率，由閉合電路的歐姆定律求電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得，I=$\frac{E}{R_總}(cāng)$=$\frac{E}{{r+{R_0}+{R_g}+{R_x}}}$．
（2）A、因?yàn)镽_x=$\frac{E}{I}$-r-R₀-R_g，函數(shù)圖線是非線性變化的，當(dāng)電流比較大時(shí)，則電阻比較小，當(dāng)
電流比較小時(shí)，則電阻比較大．故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)R_x=0，I=$\frac{E}{{r+{R_0}+{R_g}}}$，此時(shí)電流為滿偏電流．故B正確．
C、R_x越小，相同的電阻變化量對(duì)應(yīng)的電流變化量越大，所以歐姆表的示數(shù)左密右疏．故C正確．
D、測(cè)量中，當(dāng)R_x的阻值為圖5中的R₂時(shí)，電流比半偏電流小，指針位于表盤中央位置的左側(cè)．故
D正確．
故選：BCD．
（3）①歐姆表中值電阻附近刻度比較均勻，讀數(shù)誤差最小，故倍率選擇“×1K”擋位；
電流從紅表筆流入，黑表筆流出，故A方式正確；
②歐姆表讀數(shù)=表盤讀數(shù)×倍率=40×1K=40KΩ；
電壓表量程為10V，最小分度為0.1，故讀數(shù)為：5.0V；
歐姆表內(nèi)電阻等于中值電阻，為r=30KΩ；
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：E=Ir+U=$\frac{U}{R}r+U$=$\frac{5}{40×1000}×30×1000+5$=8.75V；
故答案為：（1）$\frac{E}{{r+{R_0}+{R_g}+{R_x}}}$（2）BCD；（3）①×1k   A   ②40 k  5.0 8.75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查閉合電路歐姆定律以及多用電表的使用方法； 對(duì)于歐姆表，要了解其結(jié)構(gòu)、掌握讀數(shù)的方法，關(guān)鍵要理解歐姆表的工作原理：閉合電路歐姆定律．