Question

20．某同学用如图所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势．

（1）将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”欧姆挡，将红黑表笔短接，调节调零旋钮，
使指针指在右侧满刻度处．
（2）移动滑动变阻器R的触头，分别读出五组电压表（内阻较大，可视为理想表）和欧姆表
示数U、R，并将计算得出的$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$记录在表格中．请在坐标纸上作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线．

$\frac{1}{U}$/V-1	2.50	1.70	1.25	1.00	0.80
$\frac{1}{R}$/Ω-1	0.18	0.10	0.06	0.03	0.02

（3）根据图线得到多用电表内部电池的电动势为1.67V，多用电表调至“×1”欧姆挡时的内阻为17.9Ω．（结果保留三位有效数字）
（4）本实验中若电压表V内阻不是很大，则多用电表内部电池电动势的测得结果将偏小（填“偏大”“不变”或“偏小”）．

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）调零时指针应调节调零旋钮，使指针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：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}•\frac{1}{R}$；
可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势的倒数；
故E=$\frac{1}{0.6}$=1.67V；
图象的斜率表示$\frac{r}{E}$=$\frac{2.50-1.00}{0.18-0.04}$=10.7，则r=1.67×10.7=17.9Ω
（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）调零旋钮；（2）如图所示；（3）1.69； 17.9；（4）偏小

点评 本题考查了欧姆表的使用以及电源电动势和内电阻的测量；要注意在使用欧姆表测电阻时，每次换档需要进行欧姆调零；同时掌握利用图象法分析实验数据的基本方法．