Question

13．使用多用電表測量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值．完成下列填空：
（1）儀器連線如圖l所示（a和b是多用電表的兩個表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為黑 （填“紅”或“黑”）色；

（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2（a），（b），（c）所示，再將多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過多用電表的電流為53.0mA；（保留3位有效數(shù)字）
（3）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為1.54V．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)用多用電表測電阻時(shí)，電源在表內(nèi)，要使電流從圖中電流表正極流進(jìn)，從負(fù)極流出，因此表筆a連接電源的正極，所以表筆a為黑色的．
（2）多用電表測電阻時(shí)讀數(shù)是表盤示數(shù)與倍率的乘積；由圖示表盤確定其量程，然后讀出其示數(shù)；電阻箱各旋鈕示數(shù)與對應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù)．
（3）應(yīng)用閉合電路歐姆定律可以求出電源電動勢．

解答 解：（1）多用電表在使用時(shí)必須使電流從紅表筆（正接線柱）流進(jìn)，黑表筆（負(fù)接線柱）流出，串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，所以可以判斷電流是從a表筆流出的為黑表筆．
（2）多用電表用×1Ω擋，由圖示可知，其示數(shù)為14.0×1Ω=14.0Ω；
電流表的量程是60mA，由圖示可知，其分度值為1mA，示數(shù)為53.0mA；
電阻箱的讀數(shù)為：0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω．
（3）當(dāng)表頭短接時(shí)電路電流最大為表頭的滿偏電流I_g=$\frac{E}{r+R+{r}_{g}}$，將R_g取為r+r_g+R為多用電表的內(nèi)阻，
當(dāng)待測電阻等于R_g時(shí)，這時(shí)表頭半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以R_g又稱為中值電阻．
當(dāng)選擇×1Ω擋測量時(shí)中值電阻直接在歐姆表盤上讀數(shù)為15Ω，
在（2）中多用電表外的電阻為多用電表的讀數(shù)14.0Ω，
干路電流是53.0 m A，則電源電動勢是E=I（R_內(nèi)+R_外）=0.053×（15+14）=1.537V≈1.54V．
故答案為：（1）黑；（2）53.0；（3）1.54．

點(diǎn)評 本題考查了判斷表筆的顏色、電表讀數(shù)、求電源電動勢等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提與關(guān)鍵；要知道歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，歐姆表內(nèi)置電源的正極與“-”插孔相連，負(fù)極與“+”相連．