Question

7．某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图1所示，小明同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r（远小于电压表V的内阻）和电池的电动势E．实验的主要步骤为：
（1）表笔a为红（填“红表笔”或“黑表笔”）．将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节a，使指针指在右（填“左”或“右”）侧零刻度处．
（2）改变电阻箱R的阻值，分别读出6组电压表和电阻箱的示数U、R，将$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$的值算出并记录在表格中，请将第3、5组数据的对应点在坐标纸上补充标出，并作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线．

组数	1	2	3	4	5	6
R	100.0	50.0	25.0	16.7	12.5	9.1
$\frac{1}{R}$	0.01	0.02	0.04	0.06	0.08	0.11
U	1.20	0.95	0.74	0.60	0.50	0.40
$\frac{1}{U}$	0.83	1.05	1.35	1.68	2.00	2.50

（3）根据图线得到电动势E=1.43V，内电阻r=2.52Ω．（结果保留三位有效数字）
（4）由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值小（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）根据多用电表的结构及读数方法可得出表笔的位置及读数；
（2）根据描点法得出对应的图象；
（3）根据闭合电路欧姆定律列出方程，再由图象的性质明确电动势和内阻的大小；
（4）根据电路结构分析实验误差来源及测量值与真实值之间的关系．

解答 解：（1）由图可知，右侧表笔接电内部电压的正极，为保证电流由红进黑出，则左表笔应接红接线柱；调零时指针应指在右侧的零刻度处；
（2）根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：
E=U+$\frac{U}{R}r$；
变形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}R$；
可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势的倒数；
故E=$\frac{1}{0.7}$=1.43V；
图象的斜率表示$\frac{r}{E}$，则r=1.43×$\frac{2.50-0.7}{1.02}$=2.52Ω
（4）当R为无穷大即为不接电阻箱时电压表的示数为多用电表内部电池的电动势的测量值，而电压表两端的电压等于电动势的真实值减去多用电表的内电压，所以多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值小．
故答案为：（1）红表笔；（2）如图所示；（3）1.43；2.52；（4）小

点评 本题考查了欧姆表的使用，在使用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；可以使用电压表、电流表与欧姆表检测电路故障，要掌握其检测方法与注意事项．