Question

5．某同学用如图1所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势（把欧姆表看成一个电源，且已选定倍率并进行了欧姆调零）．实验器材的规格如下：
电流表A₁（量程200 μA，内阻R₁=300Ω）
电流表A₂（量程30mA，内阻R₂=5Ω）
定值电阻R₀=9 700Ω
滑动变阻器R（阻值范围0～500Ω）
（1）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A₁和A₂的示数分别为I₁和I₂．多次改变滑动触头的位置，得到的数据见表．

I1（μA）	120	125	130	135	140	145
I2（mA）	20.0	16.7	13.2	10.0	6.7	3.3

数据，作出I₁-I₂图线如图2所示；据图可得，欧姆表内电源的电动势为E=1.50V，欧姆表内阻为r=15.0Ω．（结果保留3位有效数字）
（2）将该欧姆表两个表笔短接时，通过欧姆表的电流为0.10A
（3）若某次电流表A₁的示数是114 μA，则此时欧姆表示数约为47.5Ω （结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析 （1）选择合适的坐标值，标点后用直线将各点相连，误差较大的点可以舍去；由闭合电路欧姆定律得图象与纵坐标的交点为电动势，图象的斜率绝对值为欧姆表内阻；
（2）将该欧姆表两个表笔短接，通过欧姆表的电流为I=$\frac{E}{r}$．
（3）欧姆表显示的示数为外部电阻，由欧姆定律求得外部电阻即可求解

解答 解：（1）将各点依次描出，连线如图所示．

图象与纵坐标的交点为电源的电动势，由闭合电路欧姆定律可知，
欧姆表内电源的电动势E=150μA×（300+9700）=1.50V．
图象的斜率绝对值为欧姆表内阻，故内阻约为r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.50-1.20}{0.020-0}$=15.0Ω，
（2）将该欧姆表两个表笔短接，通过欧姆表的电流为I=$\frac{E}{r}$=0.10A．
（3）由图可知，电流表A₁的示数是114μA时，电流为24mA；由欧姆定律可知，外部电阻R=$\frac{1.14}{24×1{0}^{-3}}$=47.5Ω；
则欧姆表的示数应为47.5Ω
故答案为：（1）如上图；1.5，15.0．（2）0.10；（3）47.5

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意掌握实验的原理及数据处理方法；明确本题中路端电压的求法．