Question

10．某多用电表欧姆挡“×1”的内部电路图如图1所示，小明同学将电阻箱R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为红表笔（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R₀，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组数据的对应点在图2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=1.42V，内电阻r=2.41Ω．（结果均保留三位有效数字）

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；

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，则右表笔应接黑接线柱；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故E=1.42V；
图象的斜率表示$\frac{r}{E}$，则r=1.33×$\frac{2.50-0.7}{1.02}$=2.41Ω
故答案为：（1）红表笔；（2）如图所示；（3）1.42；2.41．

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．